물리화학실험 설탕의반전반응

소개

물리화학실험중 설탕반전반응에 관한 예비 보고서 입니다.
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목차

1.실험일시
2.실험제목
3.실험목적

4.실험원리
(1) 설탕의 반전 반응(촉매효과)
(2)설탕의 편광회전 현상
(3)반전반응의 속도식 (Michaelis Meten`s equation)
(4) (+) - sucrose
(5) (+)-sucrose, (+)-glucose 의 구조
(6)편광회전
(7)광학활성
(8)편광계

5.시약및기구

6. 실험 방법
7.참고문헌

본문내용

1.실험일시 : 2008년 3월 13일 목요일
2.실험제목 : 설탕의 반전반응
3.실험목적 ; 수소이온촉매에 의한 설탕의 반전반응의 반응속도를 공부하고, 이 반응에 대한 반응 속도 상수를 결정할 수 있다.
4.실험원리
(1) 설탕의 반전 반응(촉매효과)
설탕의 반전반응은 설탕이 D-Glucose와 D-Fructose로 바뀌는 화학반응이다. 반응물과 생성물이 광학활성도의 차이 때문에 반응이 진행함에 따라 광학 활성도의 반전이 생긴다.

CHC+HO ⇆ CHO (D-Glucose)+CHO (D-Fructose)
이 반응도 다른 여러 가수분해 반응처럼 수소이온 촉매작용을 한다. 그러나 더욱더 효과적인 촉매는 효소 invertase 인데, 곰팡이나 꿀에서 추출되면 적당한 산성조건(pH3~7, 최적조건 pH5근방)범위에서는 상당하게 반전속도를 증가시킨다.
대체 촉매 효과를 고려할 때에는 주어진 반응물의 농도에 대하여 반응속도가 증가하지만 최종 생성물은 같다는 것을 명심해야 한다. 그러나 효소를 촉매로 쓸때에는 측정반전속도의 의미를 알기 위해서 꼭 알아야 할 반응속도론적 고려점들이 뒤따른다. 이반응의 최종조건은 sucrose 가 D-Glucose와 D-Fructose로 완전히 반전하는 것이다.

(2)설탕의 편광회전 현상
반응속도를 공부하는데 꼭 고려하여야 할 복잡한 반응이 한 가지 있는데 그것은 반응이 진행함에 따라 생기는 생성물의 편광회전현상이다. D-Glucose에는 광학활성도가 서로 다른 두개의 이성질체가 있다. 그러나 효소 촉매 수크로오스 반전반응에서 생기는 D-Glucose는 두개 이성질체의 평형 혼합물이 아니다.
따라서 이 두 번째로 일어나는 반전과정을 반응속도 해석에 포함 시키거나 또는 적당한 분석과정을 거쳐 편광회전 현상의 영향을 제거 시켜야만 한다.
이 실험에서는 반응물과 생성물의 광학 활성도가 다르기 때문에 반응의 진행 과정을 시간에 대한 회전각도를 측정함으로서 알 수 있다.

참고자료

· 물리화학실험, 이익춘, 탐구당, p116~171
· 물리화학, p.w Atkins, 탐구당 p.828~852
· organic chemistry ,김인규 ,희중당 p.1227~1230