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소박한 실험 노트 - 종합편

유기화학실험 | Hexanedioic acid(Adipic acid)의 합성(Oxidation) TIP 알칼리 조건에서 시클로헥사논과 과망간산칼륨을 반응시켜 아디프산을 합성한다. 유기화학에서 산화와 환원 유기 산화·환원 반응은 유기화합물과 함께 일어나는 산화 환원 반응이다. 유기화학에서 산화와 환원은 대부분 일반적인(전기화학적 의미에서의) 분명한 전자 이동을 포함하지 않는다. 대신 유기 산화에 대한 기준은 아래와 같이 설명할 수 있다. 산화 환원 Z= N, O, X 등 (탄소보다 전기음성도가 큰 원소) C-H 결합수 감소 C-Z 결합수 증가 C-H 결합수 증가 C-Z 결합수 감소 ∴ C의 전자밀도 감소 ∴ C의 전자밀도 증가 예를 들어 메테인의 연소 반응에서 메탄이 이산화탄소로 산화되면 산화수가 –4에서 +4로 바뀐다. 이러한 규칙에 따라 유기화학에서 다루는 작용기들은 산화 상태가 증가하는 순서로 .. Chemistry/유기화학 2022. 9. 3.

일반화학실험 | 아스피린 이야기 TIP 1. 가장 성공적인 의약품의 하나인 아스피린의 합성을 통하여 유기합성의 의미를 배운다. 2. 아스피린의 합성을 통해 유기합성과 정제를 배운다. 유기산, 작용기, 에스터화 반응, 무수물, 재결정, 광학이성질체, 비대칭 중심등의 관련 개념에 대하여 학습한다. 아스피린 역사 인류가 사용해 온 약 중에서 아스피린과 페니실린만큼 사람들의 고통을 덜어주고 명을 지켜준 약도 없다. 페니실린에 관한 얘기는 교과서에도 실릴 정도로 고전적인 얘기가 됐다. 아스피린은 페니실린보다도 더 역사가 오랜 약이다. 아스피린에 얽힌 이야기를 살펴본다. 아스피린은 화학명이 아세틸 살리실산이며 의사의 처방 없이도 사먹을 수 있는 해열 진통제로 독일의 바이엘사가 1899년에 분말형으로 시판하기 시작했다. 우리가 흔히 먹는 알약은 1.. Chemistry/일반화학 2021. 7. 6.

유기화학개론 | 유기발광다이오드(OLED) 나노기술을 이용한 다양한 기능성 잉크가 개발되면서 인쇄 시장이 열리게 되었고, 그 중 전기전자 기능을 갖는 잉크를 기반으로 한 프린팅 전자 소자는 전 세계적으로 주목을 받으며 전자 소재 및 부품 분야의 패러다임으로 떠올랐다. 인쇄전자란 기능성 잉크 또는 페이스트를 이용해 우리가 원하는 패턴과 모양을 종이나 필름과 같은 곳에 전이시키는 원리를 활용한 것이다. 이 인쇄전자 기술을 사용하여 만든 것이 바로 유기 발광 다이오드이다. 유기 발광 다이오드란 Organic Light Emitting Diode의 약자로 유기화합물을 사용하여 만든 자체 발광하는 디스플레이로써 화질의 반응속도가 LCD에 비하여 1000배 이상 빠른 차세대 평판 디스플레이다. 평판 디스플레이는 크게 빛을 받아들여 동작하는 수광형과 자체적으.. Chemistry/유기화학 2021. 5. 1.

유기화학개론 | 라디칼(Radical) TIP 1. 라디칼의 정의 2. 자유라디칼 [Free radical] 3. 자유라디칼 중합반응과 그 메커니즘 4. 안정한 라디칼 5. 불안정한 라디칼 6. 자유 라디칼의 자기적 성질 라디칼의 정의 라디칼(radical, 基)은 자유 라디칼(free radical)이라고도 하며 화학에서 적어도 1개 이상의 홀전자를 포함한 분자를 말한다. 대부분의 분자들은 짝수 개의 전자를 갖고 있으며, 일반적으로 분자 내에 원자들을 결합시키는 공유결합은 원자들이 전자쌍을 공유함으로써 결합을 형성한다. 대부분의 라디칼은 정상적인 전자쌍 결합이 쪼개짐으로써 생성된다. 결합이 끊어지면 모든 분자는 2개로 쪼개지며, 이들은 깨진 결합에서 생성된 1개의 홀전자와 그의 나머지 부분은 정상적인 전자쌍을 이루고 있는 원자들로 이루어져 .. Chemistry/유기화학 2021. 2. 16.

유기화학개론 | 카르복시산(Carboxylic acid) TIP 1. 카르복시산의 명명법 2. 카르복시산의 구조와 결합 3. 카르복시산의 물리적 성질 4. 카르복시산의 산도 5. 치환기와 산의 세기 6. 카르복시산의 염 : 비누 7. 카르복시산의 출처 8. Grignard 시약의 카복실화에 의한 카르복시산의 제조 9. 나이트라일의 가수분해에 의한 카르복시산의 제법 10. 카르복시산의 반응 카르복시산의 구조와 결합 카보닐기의 탄소는 sp2 혼성 오비탈을 하고 있으므로 결합각은 120°를 가진다. 또한 -OH기의 산소는 카보닐기와 conjugation을 하고 있다. -OH기로부터 전자쌍을 받으므로 카르복시산의 카보닐기는 알데하이드나 케톤의 카보닐기보다 친전자성이 작다. 카르복시산의 물리적 성질 카르복시산은 수소결합력이 강하므로 끓는점이 매우 크다. 또한 카르복시산.. Chemistry/유기화학 2020. 12. 24.

유기화학개론 | 알코올과 에터(ether), 페놀(phenol) TIP 1. 자연에서 만들어지는 알코올 2. 알코올을 만드는 반응: 예습과 복습 3. 알데하이드와 케톤의 환원에 의한 알코올의 제법 4. 알코올의 반응 : 복습과 예습 5. 브렌스테드 산으로서의 알코올 6. 알코올의 에터로의 전환 7. 알코올의 산화 8. 에터(ether)에 대한 개요 9. 에터(ether)에 대한 명명법 10. 자연계에서의 에터(ether) 화합물 11. 에터(ether)의 제법 12. 에폭사이드의(epoxide) 제법 13. 에폭사이드의(epoxide) 반응 14. Thiol 15. 페놀(phenol)의 개요. 명명법 16. 합성 및 천연 페놀 유도체 17. 페놀류의 산도 18. 페놀의 반응, 아릴 에터(aryl ether)의 제조 19. 페놀의 산화, 퀴논 알코올의 에터로의 전환 일.. Chemistry/유기화학 2020. 12. 20.

유기화학개론 | 자유 라디칼(Free Radical) TIP 1. 자유라디칼의 구조와 안정성 2. 결합해리에너지 3. 메탄의 염소화반응 4. 메탄의 염소화반응 메카니즘 5. 알케인의 할로젠화 반응 6. 클로로플루오로탄소와 환경문제 7. 알릴자리 할로젠화 반응 8. 알킬벤젠의 자유라디칼 할로젠화 반응 9. 브로민화수소의 알켄에 대한 자유라디칼 첨가반응 10. 알켄의 중합반응 자유라디칼의 구조와 안정성 free radical은 홀전자를 가지는 화학종으로서 홀전자를 가지는 탄소와 결합하고 있는 탄소원자의 수에 따라 일차, 이차, 삼차 라디칼로 구분되며 삼차 라디칼이 가장 안정하다. 알킬라디칼은 중성이며 carbocation보다 1개의 전자를 더 가지고 있다. 자유라디칼의 안정도의 순서는 carbocation의 안정도의 순서와 같다. 결합해리에너지 1. homol.. Chemistry/유기화학 2020. 12. 17.

유기화학개론 | 친핵성 치환반응 TIP 1. 친핵성 치환에 의한 작용기의 변환2. 할로젠 이탈기의 상대적 반응성3. 이분자 친핵성 치환 : 메카니즘4. 반응의 입체화학5. 반응에서의 입체적인 효과6. 일분자 친핵성 치환 : 메카니즘7. 카보양이온의 안정성과 메카니즘에 의한 치환의 속도8. 반응에서의 입체화학9. 경쟁반응으로서의 치환반응과 제거반응 할로젠 이탈기의 상대적 반응성RF 《 RCl 〈 RBr 〈 RI느림 빠름I-은 C-I 간의 결합이 가장 약하므로 가장 좋은 이탈기이나, F-은 C-F간에 결합이 강하므로 가장 나쁜 이탈기이므로 반응속도가 느리다. 약염기성 음이온에 비하여 강염기성 음이온은 약한 이탈기이다. SN2반응에서의 입체적인 효과R3CX 〈 R2CHX 〈 RCH2X 〈 CH3X반응성 적음 .. Chemistry/유기화학 2020. 12. 13.

유기화학개론 | 입체 화학 TIP 1. 거울상과 카이랄성 2. 분자 카이랄성, 거울상 이성질체 3. STEREOGENIC CENTER 4. 분자의 3차원적 표현, 원근법과 Fischer 투영도 5. 비카이랄 구조에서의 대칭 6. 카이랄 분자의 광학활성 7. 절대 위치배열 8. 절대위치배열에 대한 R-S 표기체계 9. E-Z 체계에 의한 알켄의 명명 10. 거울상 이성질체의 물리적 성질 11. Stereogenic center를 만들어 내는 화학반응의 입체화학 12. 2개 이상의 stereogenic center를 가지고 있는 분자들 13. 거울상 이성질체의 분할 거울상과 카이랄성 거울상과 서로 겹쳐질 수 없는 물제를 chiral이라고 하고 거울상과 서로 겹쳐질 수 있는 물체를 achiral이라고 한다. (chiral의 예: 오른손.. Chemistry/유기화학 2020. 12. 10.

유기화학개론 | 알켄과 알카인 - 구조와 제법 TIP 1. 알켄의 명명 2. 알켄의 구조와 결합 3. 알켄의 입체이성질 현상 4. 알켄의 분류 5. 알켄의 제조. 제거반응 6. 알코올의 탈수 7. 알코올의 산 촉매에 의한 탈수 반응 메카니즘 8. 알킬 할라이드의 할로젠화수소이탈 반응 9. 할로젠화수소 이탈반응의 메카니즘 10. 알킬 할라이드의 또 다른 제거 반응 메카니즘 : 메카니즘 11. 알카인의 명명 12. 알카인의 구조와 결합 13. 제거반응에 의한 알카인의 제법 알켄의 명명 알칸의 명명법과 같이 -ane를 떼어내고 -ene를 붙인다. 숫자는 이중결합이 시작되는 탄소의 번호만 적어주며 번호는 가장 작은 숫자가 되도록 한다. 이중결합은 번호를 정할 때 알킬기나 할로젠보다 우선 순위가 높다. -OH 기는 이중결합보다 우선순위가 높으며 -ene와 -.. Chemistry/유기화학 2020. 12. 6.

유기화학개론 | 유기화학 반응에 대한 소개 - 알코올과 알킬 할라이드 TIP 1. 알코올과 알킬 할라이드의 명명법 2. 알코올과 알킬 할라이드의 분류 3. 알코올과 알킬 할라이드의 결합과 물리적 성질 4. 유기분자의 산-염기 특성 5. 브렌스테드 염기로서의 알코올 6. 알코올과 할로젠화 수소로부터 알킬 할라이드의 제조 7. 알코올과 할로젠화 수소의 반응 메카니즘 8. 카보양이온의 구조, 결합, 안정성 9. 친전자체와 친핵체 알코올과 알킬 할라이드의 분류 일차(primary), 이차(secondary), 삼차(tertiary)의 구분은 치환기가 붙어 있는 탄소옆의 탄소의 개수에 따라 붙인다. 즉 치환기가 붙어있는 탄소옆의 탄소의 개수가 1개인 경우는 일차, 2개인 경우는 2차, 3개인 경우는 3차로 구분한다. 알코올과 알킬 할라이드의 결합과 물리적 성질 1. 끓는점 alky.. Chemistry/유기화학 2020. 12. 3.

유기화학개론 | 알켄과 사이클로알켄 TIP 1. 유기화합물의 분류 : 탄화수소 2. 탄화수소에서의 작용기 3. 작용기가 치환된 알켄의 유도체들 4. 에탄과 프로판의 입체배열 5. 알켄의 이성질체 : 부탄 6. 탄소의 수가 많은 알켄 7. 가지치지 않은 알켄의 IUPAC 명명법 8. IUPAC 규칙의 적용, 의 이성질체의 명칭 9. 알킬기 10. 가지가 많은 알켄의 IUPAC 명칭 11. 사이클로알켄의 명명 12. 사이클로프로판, 사이클로부탄, 사이클로펜탄의 입체배열 13. 사이클로헥산의 입체배열 14. 사이클로헥산의 입체배열 반전 15. 치환기가 2개인 사이클로알켄과 입체이성질현상 16. 고리가 여러 개 있는 경우 17. 알켄의 물리적 성질 18. 알켄의 연소 유기화합물의 분류 : 탄화수소 1. 지방족 탄화수소(aliphatic hydro.. Chemistry/유기화학 2020. 11. 30.

유기화학개론 | 화학결합 TIP 1. 원자가 전자 2. 이온 결합 3. 공유결합 4. Lewis 구조에서의 다중결합 5. 극성 공유결합 6. 형식 전하(formal charge) 7. 유기분자의 구조식 8. 이성질체와 이성질현상 9. 공명(resonance) 10. 간단한 분자의 모양 11. 분자의 극성 12. 혼성궤도함수와 메탄분자에서의 결합 13. 혼성과 에탄분자의 결합 14. sp 혼성과 아세틸렌 분자의 결합 양자수 1. 주양자수(principal quantum number, n) ① 전자의 에너지 준위를 결정해주는 양자수로서 n값이 높으면 에너지가 크다. ② 값은 n=1. 2. 3. 4. 5 ․․․의 값을 가지며 전자 껍질을 나타낸다. 2. 부양자수(azimuthal quantum number, l ) ① 방위양자수라고도.. Chemistry/유기화학 2020. 11. 26.

유기화학실험 | 재결정과 녹는점 측정 TIP 1. 유기화학에서 많이 이용되는 분리와 정제의 과정에 대해서 실험해본다. 사실 재결정과 녹는점 측정은 다른 실험을 하는 과정에서 물질의 걸러내고 순도를 측정하는데 이용되는 하나의 과정이다. 2. 본 실험을 통해서 우리는 유기화학실험을 하는데 기초가 되는 이 과정을 이해하도록 한다 본 실험은 화학에서 이용되는 여러 가지의 분리‧정제법 중의 대표적인 방법인 재결정(recrystallization)법과, 녹는점(melting point:M.P.)의측정법을 이해하기 위한 실험이다. 본 실험에서 물에 용해시키는 물질은 90% 벤조산(Benzoic acid, 10% 불순물) 이다. 이 물질 1g을 물 30㎖정도에 넣으면 상온에서는 다 용해되지 않지만 고온의 조건에서 완전 용해하게 된다. 벤조산은 뜨거운 물에.. Chemistry/유기화학 2020. 11. 4.

유기화학개론 | Gabriel Amine Synthesis Gabriel 아민 합성법 할로젠화 알킬로부터 일차 아민을 합성하는 다른 방법으로 phthalimide의 알킬화반응을 이용하는 Gabriel 아민 합성법(Gabriel amine synthesis)이있다. 이미드는[Imide, (-CONHCO-)] 산성인 N-H양성자가 두 카보닐기 사이에 있는 β-케토에스터와 비슷하다. 따라서 이미드는 KOH와 같은 염기에 의해 양성자 이탈되며, 이때 생성된 음이온은 아세토아세트산 에스터 합성과 비슷한 반응으로 쉽게 알킬화된다. 즉, 본 합성법은 프탈이미드칼륨에 할로겐화알킬을 작용시켜 얻는다. N-알킬프탈이미드를 가수 분해하면 순수한 일차 아민이 얻어진다. 가수 분해는 진한 할로겐화수소산 또는 수산화알칼리와 100℃ 이상으로 가열해서 실시하는데, 히드라진 수화물과 가온하.. Chemistry/유기화학 2020. 8. 20.

화학공학실험 | 분광학적 분석 방법을 이용한 유기화합물의 구조 확인 TIP 1. 유기화학에서 가장 중요한 것 중의 하나는 반응 후 얻어진 생성물의 정확한 구조를 확인 결정하는 문제이다. 유기화합물의 구조를 결정하는 방법은 시약과 반응을 이용한 고전적인 방법과 기기 등을 이용한 분광학적인 분석 방법이다 있다. 본 실험은 IR, NMR 기기 등의 기본적인 사용원리를 배우며, 그것들을 이용하여 유기화합물의 구조를 확인 결정하는 방법 등을 알아본다. 2. 광학적 분석기법을 이용한 유기 화합물 특성분석의 기본 원리를 이해하고 FT-IR 분광분석법(Fourier Transform Infrared Spectroscopy) 및 NMR(Nuclear Magnetic Resonance) 분광분석법을 이용하여 유기물의 특성들(기능기, 분자 구조, 분자량 등)을 조사하여 정성 및 정량분석을 .. Engineering/화학 공학 | 단위조작 | 유체역학 2019. 12. 22.

유기화학개론 | 탄소화합물 TIP 1. 탄소 화합물 2. 지방족 탄화수소 3. 지방족 탄화수소의 유도체 4. 방향족 탄소 화합물 5. 이성질체 6. 고분자 화합물 탄소화합물 생물체의 주요 성분을 구성하는 탄소 화합물은 19세기 초까지만 하더라도 생물체 속에서 생명력에 의해서만 만들어진다고 생각하였으므로, 무생물계에서 얻어지는 무기 화합물과 구별하여 유기 화합물일라고 불렀다. 그러나 1828년 독일의 화학자 뵐러가 무기물인 시안산암모늄(NH4CNO)에서 유기 화합물인 요소를 합성한 이후부터 무기 화합물과 유기 화합물의 구별이 무의미 하게 되어, 지금은 유기 화합물을 탄소 화합물이라고 부른다. 1. 일반적 성질 ① 공유결합분자로 m.p, b.p가 낮다 ② 대부분 물과 섞이지 않고 비전해질이다. ③ 반응속도가 느리다 ④ 연소하면 CO2.. Chemistry/유기화학 2019. 10. 4.

유기화학개론 | 유기발광소재 TIP 유기발광물질에 대해 알아보자 21세기 정보화시대에는 영상, 정보, 통신산업이 발달하면서 언제, 어디서든지 될 수 있는 한 많은 정보를 가능한 신속하고 정확하게 얻고자 하는 요구가 많아지고 있으며, 편하게 손에 들고 다니면서 볼 수 있는 디스플레이 장치에 대한 현대인들의 욕구로 인해 기존의 브라운 관(CRT)이나 액정(LCD)만으로는 충분치 못하게 되었다. 이러한 문제의 해결방안으로 떠오르는 디스플레이 장치가 바로 유기 EL이라고 할 수 있다. 유기 EL은 LCD에 비해 응답속도가 CRT의 수준으로 빠르며, 고휘도, 저전력, 초 박막화 등의 장점으로 인해 폭넓은 활용성을 지니고 있다고 할 수 있다. 휴대폰과 캠코더, 게임기 등의 시장이 확대되면서 여기저기서 심심찮게 듣는 디스플레이 관련기사 중 하나.. Chemistry/유기화학 2019. 10. 4.

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