linear한 화학구조에서 열분해 거동시 ester 옆에 carbon을 하나 더 추가한 것 뿐인데 Td가 높아지는 이유는?
안녕하세요 유기합성 관련하여 석사과정을 진행하고 있는 학생입니다.
수율문제를 개선하기 위해서 사진과 같이 파란색 동그라미의 탄소를 하나 더 추가했습니다.
근데 오히려 탄소를 추가한 구조가 Td가 더 높에 측정되어서
보편적인 지식으로는 carbon chain이 더 길면 열을 받는 면적이 늘어나고 약한 C-C weak bond가 생긴 것이니까
더 낮은온도에서 분해되는게 맞는 것 같은데
그 반대의 결과가 나온게 어떠한 이유 때문인지 궁금합니다.
요는 탄소를 하나 더 추가 했을 뿐인데 분해온도가 20oC가량 높아졌습니다. 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
유기합성에서 수율을 개선하기 위해
탄소 사슬을 변경할 때 여러 요인들이
물리적 성질에 영향을 미칩니다.
탄소 사슬이 길어질수록
열적 안정성이 감소하는 경향이 있지만
이는 단순화된 관점입니다.
여러 복합적인 요인들이 작용하여
분해 온도(Td)를
결정합니다.
새로운 탄소가 추가됨으로써 주변의 원자들 사이에
더 많은 입체장애를
일으켜서 분자의 안정성이
상대적으로 증가했을 수 있습니다.
탄소의 추가로 인해
분자의 전자 구조가 변화되어
공명 안정화 효과가 생기거나 강화되었을 수 있습니다.
이 공명은 분자의
열적 안정성을 높일 수 있습니다.
새로운 탄소가 추가되어 분자 내 수소 결합이나
반데르발스 힘과 같은
비공유 전자쌍의 상호작용이 변할 수 있으며
이러한 변화는 분자의 안정화 또는 불안정화에
영향을 줄 수 있습니다.
단단한 물질의 경우 탄소의 추가로 인해
결정 구조가 바뀌어 열적
안정성이 증가했을 수 있습니다.
강력한 분자간 결합은 더 높은
열 분해 온도로 이어질 수 있습니다.
탄소 체인이 길어지면 분자의 유연성이
증가할 수 있으나 이러한
유연성이 더 견고한 3차 구조를
형성하는 데 기여하여
열적 안정성을 높일 수도 있습니다.
이러한 요소들 사이의 상호작용이 복잡하기
때문에 구체적인 분자 구조와 실험 조건을 볼 때만
정확한 결론에 도달할 수 있습니다.
더욱 상세한 분석을 위해서는
추가적인 실험 데이터나
계산 화학을 통한 이론적 연구가
필요할 수 있습니다.
분자의 열적 안정성에 기여하는
이러한 요소들에 대해
추가적인 실험적 데이터나
계산 데이터가 없이는 정확한 이유를 결정하기
어렵습니다.
연구의 이러한 부분을 좀 더
탐구하기 위해서는
지도 교수나 경험이 풍부한 연구원과 상의하거나
이러한 변화들을 설명할
수 있는 문헌을 찾아보는
것이 필요합니다.
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