유기화학실험 | The Diels-Alder Reaction

 

 

 

TIP

 

 

1. 퀴논계 화합물과 1,3-부타디엔계 화합물을 반응 용매겸 산화제로 니트로 화합물을 사용하는 [4+2] Diels-Alder 반응에 대한 이론을 알아본다.
2. 고리첨가반응(cycloaddition reaction)을 통한 six-membered rings의 구성을 밝혀낸다.
3. 의약품, 살충제, 화학산업제품 제조를 위한 중간체들을 합성하는데 응용되는 diels-alder 반응을 벤조퀴논의 산 촉매 반응 실험을 통해 이해한다.(Thiele’s Acetylation)

 

 

 

특별한 종류의 conjugation 첨가반응으로 Keil대학의 Otto Diels와 Kurt Alder가 발견하여 1950년에 노벨화학상을 수상한바 있다. Diels-Alder 반응은 diene에 대한 알켄의 conjugation 첨가반응이다. 전형적인 dien으로서 1,3-butadiene을 사용하여 사용하고 Diels-Alder 반응은 아래와 같은 일반식으로 표현할 수 있다.

 

Diene에 첨가되는 알켄을 친다이엔체(Dienophile)라 부르고 Diels-Alder 반응은 고리를 형성하기 때문에 고리화첨가 반응이라고도 한다. 생성물은 구조단위로서 사이클로 헥센 고리를 포함한다. 다음 그림은 Diels-Alder는 고리화 첨가반응인 고리형협동반응의 한 예이다

 

 

 

실험 방법

1. p-Benzoquinone(분자량 : 108.096g/㏖)

① 200㎖ 삼각플라스크 안에 0.05㏖(5.5g) hydroquinone과 warm solution of 3㎖ sulfuric acid( ) in 50㎖ water를 넣는다.

 

② 플라스크를 ice bath에서 꺼낸다. 그리고, 0.024㏖(7.1g) sodium dichromate dihydrate(중크롬산나트륨, Na₂Cr₂O₇)와 10㎖ water를 플라스크에 넣는다.

 

③ ice bath에서 반응 혼합물을 식힌다. 5～10℃에서 suction으로 quinone 결정을 모은다. 2～3번 5㎖ 찬물로 씻어 filter로 물기를 빼 말린다.

 

 

2. Hydroxyhydroquinone Triacetate(분자량 : 252.22g/㏖)

① test tube에 1g of benzoquinone + 3㎖ of acetic anhydride을 넣는다.

 

② 반응물을 완전히 섞고 진한 황산을 1방울 넣는다.(이때 최대 온도는 50℃를 넘지 않아야 함)

 

③ 5분 정도 흔들어 물 15㎖를 넣은 후 tube를 물 4～5㎖로 행군다.

 

④ suction으로 결정을 얻어 4～5㎖ ethanol에서 결정화 시킨다.

 

 

 

[Chemistry/유기화학] - 유기화학실험 | The Diels-Alder Reaction - 고리화 첨가 반응

 

 

 

[유기화학실험]The Diels-Alder Reaction 레포트