1.실험 목적: (3점)Organic chemistry에서의 reduction(환원반응)은 2개의 H원자를 첨가하는 것이고, 그의 방법 중 하나인 수소 음이온(hydride)를 첨가하는 방법에 대해 알아본다. Hydride를 제공하는 대표적인 시약은 NaBH4 와 LiAlH4이다. 이때, 실험에 사용된 NaBH4는 Ketone의 한 종류인 9-fluorenone을 환원 과정과 protonation과정을 거쳐 fluorenol이 되게 한다. 이때, 반응이 진행되는 것을 확인하기 위해 TLC를 사용한다. 2.실험 원리: (5점) -용어정리① 환원 반응(reduction) : 분자, 원자, 이온이 전자를 얻어서 산화수(oxidation number)가 감소하는 것이다. ② 입체 선택성(stereoselectivity) : 입체 이성질체를 가지는 반응물이 입체이성질체를 가지는 생성물로 될 때, 하나의 입체 이성질체가 보다 빠른 속도로 하나의 입체이성질체로 우선하여 생성되는 현상이다.③ 입체 장해(steric hindrance) : 분자 내에서 서로 접근해서 존재하는 원자 또는 원자단 사이의 교환 반발력 때문에 정상인 원자가의 방향성이 비뚤어지거나 결합 주위의 자유회전이나 공명 현상이 방해받는 것을 말한다.④ 불변 끓음 혼합물 : 혼합물이지만 끓는점이 하나로 일정한 혼합물을 의미한다. 불변 끓음 혼합물이 생성되면 혼합물을 증류를 통해서는 완전하게 분리해 낼 수 없다.⑤ 노르말 농도(Normality, N) : 염의 화학적 성질을 돋보이게 해주는 단위. 1N은 용액 1당 용질이 1당량 있다는 것이다. 이때, 당량의 정의는 화학반응의 종류(산, 염기, 산염기분자 등 이온들)에 의해 다양하다. 노르말 농도는 전체 용질중에 포함된 한 가지 이온만을 측정한다는 것을 주목하는 것이 중요하다.
1. 실험 목적: (3점)이 실험에서 진행되는 halogenation of alkene은 알켄에 할로젠을 첨가하는 반응으로 이웃자리 이할로젠화물 vicinal dihalide가 생성된다. 주로 bromine(Br2)이나 chlorine(Cl2)를 사용한다. I2는 반응속도가 너무 느리며, F2는 반응이 매우 폭발적이기 때문에 잘 사용하지 않는다. 1-methyl-1-cyclohexene의 환원반응으로 인해 2-bromo-1-methylcyclohexanol이 잘 생성 되었는지 다양한 확인방법을 사용한다. TLC를 사용하여 실험이 잘 진행되고 있는지 확인 할 수 있고, extraction에 사용되는 용해도 차이에 따른 aqueous layer과 organic layer을 분리하여 얻고자 하는 물질(2-bromo-1-methylcyclohexanol)만이 남을 수 있도록 하는 방법에 대해 배운다. 이 때, organic layer에 결과물 외의 화합물 및 불순물을 완벽하게 분리하기 위해 많은 종류로 이루어진 혼합물을 분리하는 방법인 컬럼 크로마토 그래피를 사용한다. 이를 통해 크로마토그래피의 원리를 이해하고, 혼합물을 각 성분 별로 분리 또는 정제하는 방법을 알 수 있다.
1. 실험 목적: (3점)Mass spectrometry(MS)는 화합물의 분자량과 자식을 결정하는데 사용된다. Infrared(IR) spectrometry는 화합물의 functional groups를 확인하기 위해서 사용되는 도구이다. 각각의 spectrometry(method)는 화합물 내의 분자간의 에너지 반응의 변화가 기록된 스펙트럼을 분석하여 정보를 얻게 된다. 이 실험을 통해서 MS와 IR spectrometry 에 각각 9-fluorenol의 특정 energy 가 어떻게 표시되는지 배우고 이를 분석하는 방법을 배운다.2. 실험 원리: (5점)-용어정리① 간섭: 두 파동이 동일한 점에서 겹칠 때 생기는 합성파가 두 진동의 합으로 주어지고, 그 진폭이 성분파의 위상차에 따라 변동하는 현상② 간섭계(interferometer): 동일한 광원에서 나오는 빛을 두 갈래 이상으로 나누어 진행경로에 차이가 생기도록 한 후 빛이 다시 만났을 때 일어나는 간섭현상을 관찰하는 기구③ 인터페로그램(interferogram): 2광 선속 간섭계의 광로차를 변화시킬 때 간섭광 강도의 변화를 광로차의 함수로서 측정기록한 것. 간섭계에 입사한 빛의 스펙트럼을 B(v), 변화하는 광로차를 x라 할 때 간섭광의 강도는 이고 이 중, x와 함께 변화하는 부분F(x)가 인터페로그램이다
1. 실험 목적: (3점)홍차에서 caffeine을 추출함으로써 화합물의 분리와 정제에 사용되는 추출법을 알아본다. 이때, 추출법에 사용되는 용해도 차이에 따른 aqueous layer와 organic layer을 분리하여 얻고자 하는 물질(caffeine)만이 남을 수 있도록 하는 방법에 대해 배운다.2. 실험 원리: (5점)-용어정리① 분배계수: 용해도의 비를 분포계수 (distribution coefficient : K = C2/ C1)라 하며, 주어진 온도에서 한 화합물과 두 용매에 대해 일정한 상수값을 갖는 평형 상수이다. C1과 C2의 관계는 총 농도와 실제 사용한 양과는 무관한 독립적인 값이다.② 염석 효과(salting out): 수용액에 다른 물질(주로 무기 염류)을 첨가하여 먼저 녹아 있던 물질을 석출시키는 것을 말한다. : 물에 녹아있는 유기물질을 유기층으로 옮길 때 사용한다.③ 포화 용액(saturated solution): 용액이 유리된 용질과 공존하여 양자간에 평형이 성립되어 있는 경우의 용액을 말한다. 포화용액의 농도는 포화 농도(용해도)로서 각종 조건에 따라 변할 수 있다④ 용해도: 일정한 온도에서 용매 100g에 녹을 수 있는 용질의 최대량으로 용질의 g수로 나타낸다. C = (용매에 녹아있는 용질의 양) / (용매의 부피)