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E1 ๋ฐ˜์‘: ์šด๋™ ๋ฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜

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Organic Chemistry
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E1 Reaction: Kinetics and Mechanism

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6.18:

E1 ๋ฐ˜์‘: ์šด๋™ ๋ฐ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜

์—ฌ๊ธฐ์„œ, E2 ๋ฐ˜์‘ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜๊ณผ๋Š” ๋‹ฌ๋ฆฌ, ์šฐ๋ฆฌ๋Š” E1 ๋ฐ˜์‘ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜์˜ ์–‘์ƒ์„ ํƒ๊ตฌํ•˜๋ฉฐ, ์ด๋Š” ๋‘ ๊ฐ€์ง€ ๋‹จ๊ณ„๊ฐ€ ์žˆ์Šต๋‹ˆ๋‹ค: ์ดํƒˆ๊ตฐ์˜ ์†๋„ ์ œํ•œ ์†์‹ค๋ฐ ์•ฝํ•œ ๊ธฐ์ง€์— ์˜ํ•œ ๋ฒ ํƒ€ ์ˆ˜์†Œ์˜ ์ถ”์ƒํ™”. ์ „ํ˜•์ ์œผ๋กœ, E1 ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜์— ๋Œ€ํ•œ ์‹คํ—˜ ์ฆ๊ฑฐ๋Š” ์šด๋™ ์—ฐ๊ตฌ ๋˜๋Š” ๋™์œ„์›์†Œ ์—ฐ๊ตฌ๋ฅผ ํ†ตํ•ด์„œ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ „์ž๋Š” ๊ธฐํŒ ๋†๋„์— ๋งŒ ๋ฐ˜์‘์˜ ์˜์กด – 1 ์ฐจ ์šด๋™ํ•™์„ ๋ณด์—ฌ ์ฃผ์ง€๋งŒ, ํ›„์ž๋Š” ๋‘ ๋ฒˆ์งธ ๋‹จ๊ณ„์—์„œ๋งŒ ์ˆ˜์†Œ์˜ ์ถ”์ƒํ™”๋ฅผ ์ฆ๋ช…ํ•œ๋‹ค.

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E1 ์ œ๊ฑฐ ๋ฐ˜์‘์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ์„ธ ๊ฐ€์ง€ ์ฃผ์š” ์š”์ธ์€ (a) ์นด๋ณด์ผ€์ด์…˜์˜ ์•ˆ์ •์„ฑ, (b) ์ดํƒˆ ๊ตฐ์˜ ์„ฑ์งˆ, ๋ฐ (c) ์šฉ๋งค ์œ ํ˜•์ด๋‹ค. ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋งฅ๋ฝ์—์„œ, ํ™˜์•”์˜ ์•ˆ์ •ํ™”๋กœ ์ด์–ด์ง€๋Š” ๊ณผ๊ฒฝ๋ จ์˜ ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜์ด ์ž…์ฆ๋œ๋‹ค. ์ด๋Š” ํ™˜์•”์ด ํ˜•์„ฑ๋˜๋Š” ์†๋„ ์ œํ•œ ๋‹จ๊ณ„์˜ ํ•ต์‹ฌ์ด๋ฉฐ, ๋Œ€์ฒด ๋œ ์•Œํ‚ฌ ํ• ๋ผ์ด๋“œ์˜ ๋ฐ˜์‘ ์†๋„์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ๊ฒƒ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ํฅ๋ฏธ๋กœ์šด ์ฝ”๋กค๋ฆฌ๋Š” 1์ฐจ ์นด๋ณด์ผ€์ด์…˜์˜ 1,2-ํ•˜์ด๋“œ๋ผ์ด๋“œ ๋ณ€ํ™”๋กœ ์ด์ฐจ ๋œ ์นด๋ณด์ผ€์ด์…˜ ๋˜๋Š” 1,2-alkyl ์‹œํ”„ํŠธ๋ฅผ ํ˜•์„ฑํ•˜์—ฌ ๋ณด๋‹ค ์•ˆ์ •์ ์ธ ์‚ผ์ฐจ ํ™˜์ „์„ ์ œ๊ณตํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ ํ›„, ํƒ„์†Œ-ํ• ๋กœ๊ฒ ๊ฒฐํ•ฉ ํŒŒ๊ดด๊ฐ€ ์†๋„ ์ œํ•œ ๋‹จ๊ณ„์ด๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—, E1 ๋ฐ˜์‘์€ ์ฃผ๋กœ ํ•˜์ค‘ ํ• ๋ผ์ด๋“œ ๊ตฐ์˜ ํŠน์„ฑ์— ์˜ํ•ด ์•ฝํ•œ ์ปจ์ฅฌ๊ฒŒ์ดํŠธ ๊ธฐ์ง€๋กœ ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฐ›์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋งˆ์ง€๋ง‰์œผ๋กœ, ํ”„๋กœ์•„์ œ์šฉ๋งค์˜ ๊ทน์„ฑ์€ ์†๋„ ์ œํ•œ ๋‹จ๊ณ„์—์„œ ์ค‘๊ฐ„ ์นด๋ณด์…˜/ํ• ๋ผ์ด๋“œ๋ฅผ ์•ˆ์ •ํ™”ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์ค‘์š”ํ•œ ์—ญํ• ์„ ํ•˜๋ฏ€๋กœ ํ•ด๋ช…๋ฉ๋‹ˆ๋‹ค.

์‚ผ์ฐจ ํ• ๋ผ์ด๋“œ: SN1 ๋Œ€ E1

์ด ๋‹จ๊ณ„์—์„œ, ์ด๋Ÿฌํ•œ ๋ฐ˜์‘์ด ๊ณตํ†ต ์ค‘๊ฐ„์˜ ํ˜•์„ฑ์„ ํ†ตํ•ด ์ง„ํ–‰๋˜๊ณ , ๊ฒฐ๊ณผ์ ์œผ๋กœ ๋ฐ˜์‘์„ฑ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๋Š” ์š”์ธ์— ์œ ์‚ฌํ•˜๊ฒŒ ๋ฐ˜์‘ํ•˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— SN1๊ณผ E1 ๋ฐ˜์‘์„ ๋น„๊ตํ•˜๋Š” ๊ฒƒ์ด ํ•„์ˆ˜์ ์ž…๋‹ˆ๋‹ค. ์ „ํ˜•์ ์œผ๋กœ, ์ œํ’ˆ์˜ ํ˜•์„ฑ์ด SN1 ๋˜๋Š” E1 ๊ฒฝ๋กœ๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์ง„ํ–‰๋˜๋Š”์ง€ ์—ฌ๋ถ€์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์น˜๊ธฐ ์–ด๋ ต๊ณ , ์–ด๋Š ๊ฒฝ์šฐ๋“ , ์–ด๋Š ๊ฒฝ์šฐ๋“ , ์นด๋ณดํ™”๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์˜ ํ™œ์„ฑํ™” ์ง„ํ–‰์˜ ์ž์œ ๋กœ์šด ์—๋„ˆ์ง€๊ฐ€ ๋งค์šฐ ์ž‘๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์—. SN1์€ ์˜จ๋„๊ฐ€ ๋‚ฎ์„ ๋•Œ ๋‹จ๋ถ„์ž ๋ฐ˜์‘์— ๋Œ€ํ•œ E1์— ๋น„ํ•ด ์ข…์ข… ์œ ๋ฆฌํ•ฉ๋‹ˆ๋‹ค. ๊ทธ๋Ÿฌ๋‚˜, ์ผ๋ฐ˜์ ์œผ๋กœ, ํ•ฉ์„ฑ ๊ฒฝ๋กœ๋Š” ๋งค์šฐ ๋นจ๋ฆฌ ์ œ๊ฑฐ๋ฅผ ๊ฑฐ์น˜๊ธฐ ๋•Œ๋ฌธ์— ์‚ผ์ฐจ ํ• ๋ผ์ด๋“œ์— ๋Œ€ํ•œ ๋Œ€์ฒด ๋ฐ˜์‘์„ ์„ ํ˜ธํ•˜์ง€ ์•Š์Šต๋‹ˆ๋‹ค. ๋ฐ˜์‘ ์กฐ๊ฑด์˜ ์˜จ๋„์ƒ์Šน์€ ๋Œ€์‹  E1์„ ์„ ํ˜ธํ•˜๋Š” ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜์„ ์ด๋™์‹œ๋‹ค. ๊ธฐ๋ก๋˜์ง€ ์•Š์€ ๊ทœ์น™์œผ๋กœ, ์ด๋Ÿฌํ•œ ์‚ผ์ฐจ ๊ธฐ์ฒด๋กœ๋ถ€ํ„ฐ ์ œ๊ฑฐ ์ƒ์„ฑ๋ฌผ์ด ์›ํ•˜๋Š” ๊ฒฝ์šฐ, SN1 ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜๋Œ€ ๊ฒฝ์Ÿ E1์— ๋Œ€ํ•œ E2 ๋ฉ”์ปค๋‹ˆ์ฆ˜์„ ์ด‰์ง„ํ•˜๋Š” ๊ฐ•๋ ฅํ•œ ๋ฒ ์ด์Šค๊ฐ€ ์‚ฌ์šฉ๋œ๋‹ค.

Suggested Reading

  1. Brown, W.H., & Iverson, B.L., & Anslyn, V.E., & Foote S.C. (2014). Organic Chemistry. Mason, Ohio: Cengage Learning, 369-376.
  2. Solomons, G., & Fryhle, C. & Snyder, S. (2015). Organic Chemistry. New Jersey, NJ: Wiley, 275-281.
  3. Loudon, M., & Parise, J. (2016). Organic Chemistry. New York, NY: Macmillan Publishers, 405-513.
  4. Klein, D. (2017). Organic Chemistry. New Jersey, NJ: Wiley, 289-308.
  5. Clayden, J., & Greeves, N., & Warren, S. (2012). Organic Chemistry. Oxford: Oxford University Press, 383-404.