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[화학과 수석의 레포트] 친전자성 치환 나이트로벤젠 합성 (유기화학실험)2025.01.161. 나이트로화합물 나이트로화합물이란 나이트로기(-NO2)를 가진 화합물이다. 나이트로기는 첨가될수록 분자가 폭발성을 띄게 만드는 작용기여서 나이트로화합물은 산소와 격렬히 반응하여 폭발 현상을 일으키는 것들이 많다. 그래서 주로 폭발물의 원료로 많이 쓰인다. 나이트로벤젠은 다른 나이트로 화합물에 비하여 폭발적이지 않으며, 유기물질에 대하여 양호한 용매이다. 또한 나이트로벤젠은 여러 가지 무기화합물을 용해시키며 재결정을 위한 용매로도 사용된다. 주로 석유공업에서의 선택추출용제, 구두약이나 염료 제조시의 용매 등으로 사용되며 특히 나이...2025.01.16
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[무기화학실험] 산화철 나노입자의 합성_결과보고서 A+2025.01.291. 산화철 나노입자 합성 이번 실험에서는 FeCl2와 FeCl3을 계면활성제 존재 하에 산화시켜 산화철 나노입자를 합성하고, 이들이 나노입자가 나타내는 물리적 성질과 자기적 특성을 확인해보았다. 산화철(Fe3O4)은 강자성(ferromagnetic) 성질을 가지지만, 산화철이 나노입자가 되면 초상자성(superparamagnetic) 성질을 갖게 된다. 초상자성이란 어떤 크기 이하의 영역 내에서는 모든 스핀이 같은 방향으로 가지런하게 있으면서도 자기장을 작용시켜도 전체적으로 스핀이 가지런하게 되지 않는 경우를 말한다. 즉 초상자성...2025.01.29
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아세트아닐리드의 니트로화 반응 실험2025.11.121. 니트로화 반응(Nitration) 아세트아닐리드의 니트로화는 방향족 화합물에 질산기(-NO2)를 도입하는 전형적인 친전자성 방향족 치환 반응입니다. 이 반응에서 아세트아닐리드는 강한 활성화 그룹인 아세틸아미노 그룹(-NHCOCH3)을 가지고 있어 니트로화가 용이하게 진행됩니다. 반응은 일반적으로 질산과 황산의 혼합물을 사용하여 수행되며, 오르토 및 파라 위치에서 주로 치환이 일어납니다. 2. 친전자성 방향족 치환(Electrophilic Aromatic Substitution) 친전자성 방향족 치환은 벤젠 고리의 π 전자가 풍...2025.11.12
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나이트로벤젠 합성 실험 결과 보고서2025.11.171. 나이트로벤젠 합성 혼합산(질산과 황산)과 벤젠을 이용한 친전자성 치환 반응으로 나이트로벤젠을 합성하였다. 황산은 질산과 반응하여 친전자체인 나이트로늄 이온을 생성하고, 이 이온이 벤젠을 공격하여 친전자성 치환 반응이 진행된다. 실험 결과 밝은 노란색의 생성물 20.074g을 얻었으며, 이론값 0.404mol 대비 40.35%의 수득율을 달성했다. 2. 반응 온도의 영향 나이트로벤젠 합성에서 온도 관리는 매우 중요하다. 벤젠의 끓는점이 80°C이므로 온도가 60°C를 초과하면 벤젠이 증발되어 반응이 제대로 진행되지 않는다. 또한...2025.11.17
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미래 사회를 지탱할 나노 소재 기술2025.01.061. 슈퍼컴퓨터와 계산과학을 활용한 신소재 개발 연구팀은 슈퍼컴퓨터를 활용한 초고속, 대량 계산을 통해 원소의 종류와 조성비만을 입력한 상태에서 2차원의 전자화물이 되는 6개의 물질을 찾아냈다. 이를 바탕으로 연구팀은 자성이 없는 원소들만을 이용해 세계 최초로 자성을 보이는 전자화물을 합성하는 데 성공했다. 이 전자화물은 격자 간 전자가 2차원 공간에서도 완전히 퍼지지 않고 자발적으로 모여있는 새로운 배열 상태를 보였다. 2. 4차 산업혁명을 이끌 차세대 메모리 소재 개발 2017년 KAIST 신소재공학과 박병국 교수와 고려대학교 ...2025.01.06
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유기공업화학실험2 A+ 결과레포트 Synthesis of 1-Bromo-2, 4-nitrobenzene2025.01.151. 친전자성 방향족 치환반응 친전자성 방향족 치환반응은 벤젠에 친전자체가 첨가되면 공명안정화된 탄소 양이온이 생성되고, 염기에 의한 양성자 제거가 일어나는 유기 반응이다. 이때, 탄소양이온이 생성될 때 3개의 공명구조를 그릴 수 있는데 ortho, meta, para의 형태로 나타나며 첫번째 전이상태가 에너지가 더 높으므로 속도 결정단계라고 볼 수 있다. 벤젠 고리에 잇는 치환기는 유도효과와 공명효과를 발생시키며, 이는 친전자성 방향족 치환반응의 경로에 영향을 미치게 된다. 2. 친핵성 방향족 치환반응 친핵성 방향족 치환반응은 o...2025.01.15
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유기화학실험: 친전자성 치환 나이트로벤젠 합성2025.11.121. 친전자성 방향족 치환반응 친전자성 방향족 치환반응은 벤젠 고리의 π 전자를 이용하여 친전자체가 공격하는 반응입니다. 이 반응은 유기화학에서 가장 중요한 반응 중 하나이며, 벤젠의 높은 안정성으로 인해 강한 친전자체와 촉매가 필요합니다. 반응 메커니즘은 친전자체의 공격으로 카르보늄 이온 중간체가 형성되고, 수소 원자의 제거로 방향족성이 회복되는 과정으로 진행됩니다. 2. 나이트로벤젠 합성 나이트로벤젠은 벤젠에 질산과 황산을 이용한 니트로화 반응으로 합성됩니다. 이 반응에서 NO₂⁺ 이온이 친전자체로 작용하여 벤젠 고리를 공격합니...2025.11.12
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Friedel-Crafts Acylation 유기화학실험 예비보고서2025.11.111. Friedel-Crafts Acylation Friedel-Crafts Acylation은 방향족 화합물에 아실기(acyl group)를 도입하는 중요한 유기합성 반응입니다. 루이스 산 촉매(예: AlCl3)를 사용하여 아실 클로라이드 또는 무수물과 방향족 화합물을 반응시켜 케톤을 생성합니다. 이 반응은 벤젠 고리의 전자 밀도가 높은 위치에서 친전자성 방향족 치환(electrophilic aromatic substitution)이 일어나며, 산업적으로 중요한 유기합성 방법입니다. 2. 친전자성 방향족 치환반응 친전자성 방향족 ...2025.11.11
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A+ 졸업생의 니트로벤젠의 합성 실험 결과 레포트2025.01.141. 니트로화 벤젠의 합성 이번 실험은 진한 황산, 진한 질산, 벤젠을 이용하여 nitration 유기화합물에 니트로기 －NO₂를 도입하는 반응을 하여 니트로화 벤젠을 수득하는 과정을 진행하였다. 실험 과정에서 나이트로늄 이온이 형성되고, 이 이온이 벤젠과 반응하여 아렌윰이온이 생성된다. 이후 물이 아렌윰이온의 H를 떼어냄으로써 이중결합이 형성되어 최종적으로 니트로벤젠이 생성된다. 실험 과정에서 온도 조절이 중요하며, 물로 수세하여 부산물을 제거하는 과정을 거친다. 2. 방향족 화합물의 친전자성 치환반응 이번 실험은 방향족 화합물인...2025.01.14
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나이트로벤젠 합성 실험2025.11.171. 나이트로화 반응(Nitration) 나이트로 그룹을 유기화합물에 도입하는 유기 반응으로, 유기화합물의 수소가 나이트로 그룹으로 치환된다. 방향족 화합물의 나이트로화는 나이트로늄 이온이 친전자체가 되어 방향족 화합물을 공격하는 친전자성 치환 반응이다. 진한 황산과 질산의 혼합물(mixed acid)이 필요하며, 황산은 질산을 양성자화하고 탈수 반응을 통해 나이트로늄 이온을 생성한다. 2. 친전자성 치환 반응(Electrophilic Substitution) 전자가 부족한 친전자체가 전자가 풍부한 친핵체의 수소 원자를 치환하는 반...2025.11.17
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