【유기화학】 2020년 제57회 변리사 2차 국가자격시험

2020년 제57회 변리사 2차 국가자격시험^]

 

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HJB님의 지적사항 수정 완료 (21.01.20, 21.01.26)

11님의 지적사항 수정 완료 (21.07.22)

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문제 1. 다음 일련의 반응을 거쳐 주생성물 D를 얻었다. (단, 각 단계 반응에서 적절한 조건으로 work-up 및 분리정제 과정이 수행되었다.)

 

 

⑴ 문제 1-1. A와 B의 구조를 그리시오.

 

⑵ 답 1-1. 그리냐르 시약의 탄소-탄소 짝지음 반응 + E1 제거반응 

 

 

⑶ 문제 1-2. B를 N-methylmaleimide와 반응시켜서 C가 주생성물로 얻어졌다. 주생성물 C의 입체화학구조를 제시하고, C가 주생성물로 얻어진 이유를 설명하시오. 

 

⑷ 답 1-2. maleimide는 -SH와 click reaction을 하지만, -OH와 click reaction을 하지 않는다. 따라서, N-methylmaleimide는 click reaction의 대상이 아니라 친다이엔체(dienophile)로서 반응에 참가한다고 보는 게 합리적이다. 따라서 Diels-Alder reaction이 진행되고 전이상태의 안정성으로 인해 exo보다 endo 생성물이 우세하다. (ref)

 

 

⑸ 문제 1-3. C를 위에서 제시한 조건으로 처리하여 D를 입체선택적으로 얻었다. 주생성물 D의 입체화학구조를 제시하고, D가 주생성물로 얻어진 이유를 설명하시오. 

 

⑹ 답 1-3. hydroboration-oxidation reaction은 anti-Markovnikov 수화반응이다. BH₃가 지면 위에서 접근하는 경우가 steric hindrance가 적으므로 입체선택적 수화반응이 일어난다.

 

 

 

문제 2. 다음 반응의 주생성물 A의 구조를 제시하고, 반응 메커니즘을 설명하시오.

 

⑴ 문제 2-1. 

 

⑵ 답 2-1. 

① 풀이 1. 케톤의 아민 첨가반응 

 

 

② 풀이 2. 2,4-pentanedione는 NH₂OH 하에서 3,5-dimethylisoxazole을 생성 : 출제자 의도와 가까움

 

 

⑶ 문제 2-2. 

 

 

⑷ 답 2-2. 페노바비탈(phenobarbital) 제법을 응용한 반응

 

 

 

문제 3. 다음 다단계 반응의 각 단계별 주생성물 A, B, C의 구조를 제시하고, 전체 반응 메커니즘을 설명하시오.

 

⑴ 문제 3-1. 

 

 

⑵ 답 3-1. 반응 초기에 나타나는 알카인에 촉매 없이 물을 첨가하는 경우 수화반응이 일어나지 않음을 주의하자. 

 

 

⑶ 문제 3-2. 

 

 

⑷ 답 3-2. Friedel-Craft acylation + Baeyer-Villiger oxidation reaction. B → C 반응에서 전자가 많은 탄소에 산소가 삽입된다.

 

 

문제 4. 다음 물음에 답하시오. 

 

⑴ 문제 4-1. 벤젠으로부터 4-chloro-1-nitro-2-propylbenzene을 합성하는 경로를 4단계로 제시하시오. 

 

 

⑵ 답 4-1. Friedel-Crafts acylation → 할로젠화 반응 → Clemmensen reduction → 니트로화 반응

 

 

⑶ 문제 4-2. 다음 반응의 주생성물 A의 구조를 제시하고, 반응 메커니즘을 설명하시오. 

 

 

⑷ 답 4-2. 

① 오답 : 벤젠은 반응성이 낮은 친핵체로 반응성이 높은 친전자체 E⁺를 사용하여 친전자성 반응을 진행하는데 케톤 유도체는 반응성이 높은 친전자체를 만든다고 보기 힘들다. 따라서 벤젠 유도체인 페놀의 경우 반응성이 있는 부분은 -OH 부분이라고 할 수 있다. 따라서 아세탈 형성반응이 일어난다. 

 

 

② 정답 : -OH기에 의한 입체장애 때문에 para 자리에서 EAS하는 경우가 타당해 보임. 다만, 입체장애가 크지 않기 때문에 반응조건에 따라 ortho 자리에서 반응하는 경우가 주생성물일 수도 있음

 

 

입력: 2021.01.17 20:31