반응 정리표 — 유기화학1 기말

① Alkene 반응 종합

시약	생성물	Regio	Stereo	메모
HX	Alkyl halide	Markovnikov	Mixed	X가 more-sub C에. Rearrangement 가능.
HBr + ROOR (radical)	Alkyl bromide	Anti-Markovnikov	Mixed	HBr만 가능. HCl·HI 불가.
Br₂ / CCl₄	trans-1,2-Dibromide	—	Anti	Bromonium ion → backside 공격.
Br₂ / H₂O (또는 NBS/H₂O)	trans-Halohydrin	Markovnikov-like (OH가 more-sub)	Anti	H₂O가 X⁻보다 먼저 backside 공격.
H₂O / H₂SO₄	Alcohol	Markovnikov	Racemic	Carbocation 경유 → rearrangement 가능.
Hg(OAc)₂, H₂O → NaBH₄	Alcohol	Markovnikov	Mixed	Mercurinium ion → rearrangement 없음.
BH₃·THF → H₂O₂/OH⁻	Alcohol	Anti-Markovnikov	Syn	4-center concerted TS. B와 H 동시 첨가.
H₂ / Pd-C	Alkane	—	Syn	Metal surface에서 H₂ 흡착.
mCPBA (또는 RCO₃H)	Epoxide	—	Syn	Butterfly TS. cis in → cis epoxide.
Epoxide + H₃O⁺	trans-1,2-Diol	More-sub C 공격	Anti	Backside attack. Ring strain → 반응성 ↑.
Epoxide + Nu⁻ (OH⁻, RO⁻)	β-substituted alcohol	Less-sub C 공격	Anti	염기 조건 → steric 회피 → less-sub.
OsO₄ / NMO	cis-1,2-Diol	—	Syn	Osmate ester 중간체 → 같은 면 OH 두 개.
KMnO₄ (cold, dilute)	cis-1,2-Diol	—	Syn	Manganate ester. cold·dilute 조건 엄수.
CH₂I₂ / Zn(Cu) (Simmons-Smith)	Cyclopropane	—	Syn	Carbenoid (ICH₂-ZnI). 자유 carbene 아님.

⚠️ Radical HBr: HBr만 가능, HCl·HI 불가 / Anti-Markovnikov

Oxidative Cleavage — C=C 끊기

시약	R₂C= 생성물	RHC= 생성물	H₂C= 생성물	메모
O₃ → Zn/AcOH (mild)	Ketone (R₂C=O)	Aldehyde (RCHO)	Formaldehyde (HCHO)	Zn = 환원적 처리. Aldehyde 단계에서 멈춤.
O₃ → H₂O₂ (oxidative)	Ketone (R₂C=O)	Carboxylic acid (RCOOH)	CO₂	산화적 처리. Aldehyde → COOH 추가 산화.
KMnO₄ (hot, conc, H⁺)	Ketone (R₂C=O)	Carboxylic acid (RCOOH)	CO₂	강산화. O₃/H₂O₂와 결과 동일.

⚠️ KMnO₄ cold·dilute = syn diol (위 표) | hot·conc = cleavage (이 표) — 조건이 결과를 완전히 바꿈!

② Alkyne Hydration 2종 비교 ★★

	H₂O, H₂SO₄, HgSO₄	① BH₃·THF → ② H₂O₂ / NaOH
Regio	Markovnikov	Anti-Markovnikov
Terminal alkyne 생성물	Methyl ketone (R-CO-CH₃)	Aldehyde (R-CH₂-CHO)
Internal alkyne 생성물	Ketone (비대칭이면 혼합)	Ketone (비대칭이면 혼합)
메커니즘	Hg²⁺ 활성화 → enol → tautomerism	Hydroboration → oxidation → enol → tautomerism
포인트	Markovnikov → OH가 more-sub C에	BH₃가 less-sub에 붙음 → OH가 말단 → aldehyde

💡 Internal alkyne은 두 방향 모두 ketone (차이 없음). Terminal일 때만 결과가 달라짐.

③ Alkyne 환원 3종 ★

시약	생성물	Stereo	포인트
H₂ / Pd-C	Alkane (완전 환원)	—	이중결합도 환원. alkene 단계에서 안 멈춤.
H₂ / Lindlar (Pd/BaSO₄ + quinoline)	cis-Alkene	Syn	Metal surface 흡착. 한 면에서 H₂ 전달.
Na (or Li) / NH₃(l)	trans-Alkene	Anti	Radical anion 메커니즘. Birch 환원 계열.

⚠️ Lindlar = cis / Na·NH₃ = trans — 절대 혼동 금지!

④ SN2 / SN1 / E2 / E1 / E1cB 분류 ★★★

Step 1 — 시약 먼저 보기

시약이 뭐냐?
│
├─ 강한 염기 (OH⁻, OR⁻, NH₂⁻, LDA, t-BuO⁻)
│   ├─ β-C에 EWG (C=O, CN, NO₂, CF₃) + 약한 LG? → E1cB
│   ├─ Bulky 염기 (t-BuO⁻, LDA)? → E2 Hofmann (less-sub alkene)
│   └─ 일반 강염기? → E2 Zaitsev (more-sub alkene)
│
├─ 강한 Nu, 약한 염기 (I⁻, CN⁻, RS⁻, N₃⁻, Br⁻)
│   └─ 1°/2° → SN2 / 3° (steric ↑) → SN1
│
└─ 약한 Nu/염기 (H₂O, ROH, 가열)
    └─ SN1 + E1 경쟁 (3°만 현실적. 1°는 사실상 불가)

Step 2 — 기질 확인

기질	강염기 (OH⁻, RO⁻)	강Nu/약염기 (I⁻, CN⁻)	Bulky 강염기 (t-BuO⁻)	약Nu (H₂O, 가열)
CH₃-X / 1°-X	SN2 (+E2 소량)	SN2	E2 Hofmann	×
2°-X	SN2 + E2 경쟁	SN2 (aprotic)	E2	SN1 + E1
3°-X	E2	SN1 (steric)	E2	SN1 + E1
Vinyl / Aryl	반응 안 함

Step 3 — 용매

용매 종류	예시	유리한 반응
Polar aprotic	DMSO, DMF, acetone, CH₃CN	SN2 가속 (naked anion)
Polar protic	H₂O, MeOH, EtOH	SN1/E1 가속 (carbocation 안정화)

E1cB 특수 조건 — 3가지 동시

① β-C에 EWG (C=O, CN, NO₂, CF₃) | ② 약한 leaving group (F, OR) | ③ 염기 있음
→ 셋 다 맞으면 E1cB (carbanion 중간체 → β-H 먼저 떼임)

암기 단축키

조건	결론
강염기 + 3°	E2
강염기 + bulky (t-BuO⁻)	E2 Hofmann (less-sub alkene)
I⁻/CN⁻ + 1° + polar aprotic	SN2
H₂O + 3° + 가열	SN1 (rearrangement 가능)
β-EWG + F⁻ + 염기	E1cB
Nu가 반응속도식에 없음	SN1 or E1 (1차)
Nu가 반응속도식에 있음	SN2 (2차)

⑤ Leaving Group 탈리 능력 순위 ★

순위	LG	짝산 pKa	메모
1 (최고)	TsO⁻ (tosylate)	−1	강산의 짝염기. SN2 최적.
2	I⁻	−10	Polarizable. SN2에서 Nu로도 우수.
3	Br⁻	−9
4	Cl⁻	−7
5 (나쁨)	F⁻	3.2	매우 나쁜 LG. C-F bond 강함.
× (탈리 불가)	OH⁻, OR⁻, NH₂⁻	>15	강염기 = 나쁜 LG. 산성화 필요.

💡 OH는 H⁺ 붙여서 H₂O⁺로 만들면 탈리 가능 (pKa −1.7). Acid 조건에서 alcohol이 반응하는 이유.

⑥ Nucleophile 세기 vs 염기 세기 ★

강한 Nu (SN2 선호)	약한 Nu
I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻ (polarizability) RS⁻ > RO⁻ > HO⁻ R₃P (phosphine) CN⁻, N₃⁻, RS⁻	H₂O, ROH, ROR (solvent) F⁻ (poor despite charge) Carboxylate RCO₂⁻ (resonance)

Nu 세기 ≠ 염기 세기 — 구분 핵심

	강Nu / 약염기	강염기 / 약Nu
예시	I⁻, RS⁻, Br⁻ (pKa < 10)	t-BuO⁻, LDA (pKa > 18)
경향	→ SN2	→ E2
이유	Polarizable. 탄소 공격 선호.	Bulky or high charge density. 수소 뺏는 게 유리.

💡 "Nu 세기"는 탄소를 얼마나 잘 공격하나 (SN2) / "염기 세기"는 H를 얼마나 잘 뺏나 (E2). 둘은 독립적.

⑦ Carbocation 안정성 순위 ★★

순위	종류	안정화 원인
1 (최고)	Allylic / Benzylic	Resonance delocalization
2	3° (Tertiary)	Hyperconjugation × 3 + Inductive × 3
3	2° (Secondary)	Hyperconjugation × 2 + Inductive × 2
4	1° (Primary)	Inductive × 1, 거의 불안정
5 (최하)	Methyl (CH₃⁺)	안정화 없음
×	Vinyl / Aryl	sp² → 빈 orbital 방향 나쁨. 사실상 생성 불가.

💡 Rearrangement: 1,2-hydride/alkyl shift만 가능. 더 안정한 cation 방향으로만. 1,3-shift 불가.