1장. 구조와 결합

<1장 구조와 결합>

선구조식과 원자 주위의 전하

C-H 수소, 형식전하 0, 비공유 전자쌍 생략가능

→0이 아닌 형식전하를 생략할 수 없음을 이용해 생략된 수소의 수 유추 가능

1)8전자 전하

2)형식전하 전하

3)산화수 전하

 

혼성의 확인 → 이론적 혼성과 실제 혼성이 다르면 에너지 차이가 크게 발생한다.

1)     실제 기하 구조를 알고 있거나 유추 가능할 때

2)     이론적 혼성: 시그마 결합 + 비공유 전자쌍 수 (입체수 확인. 홀전자는 입체수에 미포함)

 

공명의 개념?

 비편재화된 파이 전자를 갖는 화합물의 실제 구조를 나타내기 위해 2개 이상의 불완전한 구조를 사용.

실제 화합물의 E는 가장 안정한 공명구조 보다 더 낮다! (그림의 한계)

 

공명 구조의 표현 판단?

1.     원소 구성 체크. (이동한 원자 체크)

2.     구조의 타당성 검증

-> 생략된 비공유 전자쌍 모두 표시한 후 살피기

 

공명주기여체 판단법?

1)     8전자 만족

2)     전하 분리 최소

3)     전기음성도 큰 원자에 음전하

•2주기 원자: 8전자 초과는 절대 불가. C는 8전자 부족 가능. N, O, F는 8전자 부족 불가

•3주기 원자: 8전자 초과 가능. 전하분리 작은 것 우선

•공명 구조 간에는 형식 전하의 총합이 일정해야 한다. (검산법)

 

공명구조를 이용한 구조 – 성질 관계의 상관관계의 활용

논의 대상인 성질에 영향을 주는 공명구조를 살펴본다.

 

결합의 변화와 에너지

 BDE: 기체 상태에서 1몰의 결합이 균일 분해될 때 필요한 에너지

 불균일 BDE: 결합이 불균일 분해될 때 필요한 에너지

 

 

 

 

BDE 판단 방법?

1.     결합 차수

2.     길이 (주기 -> 족 > S성질)

3.     절합 절단 후 얻어지는 생성물의 안정성

 

결합길이 판단법?

1.     주기

2.     결합 차수

3.     주기외 길이 요인: 족 -> S성질

 

결합 절단 방식에 따른 반응 유형

1.극성 반응	친핵성 반응	탄소에 최초 결합하는 시약이 친핵체
	친전자성 반응	탄소에 최초 결합하는 시약이 친전자체
2.비극성 반응	라디칼 반응
	고리형 협동 반응
	카벤 중간체의 반응
3.음이온 라이칼 중간체 (극성 반응이나 성격이 달라서 따로 분류)		파이결합의 절단 (삼중결합 부분환원, birch환원) R-X결합의 절단 (유기금속 제법) 수소결합성 수소의 절단 (alkoxide제법)

 

구조 변화에 따른 반응 유형

1.첨가: 불포화도 감소 2.제거: 불포화도 중가 3.치환: 불포화도 불변

4.자리옮김 반응 ⊃ 이성질화 반응(토토머화 포함) 5.협동반응: 중간체가 없는 반응 6.산화반응 7.환원반응

 

*자리 옮김 반응 주의 사항

: 이성질화가 아닌 자리 옮김도 있다.

반응물의 일부 원자 이탈과 남은 원자들의 재배열일어남

예) diazonium ion의 자리옮김