알아보도록 하자

곡물과 당을 발효시켜 에탄올을 생산하는 것은 최소 8천년 전 중동과 중국에서는 9천년전에 알려진 유기 반응 중 하나이다. 발효는 당 수용액에 효모를 첨가함으로써 일어나고, 이때 효모에 들어 있는 효소가 탄수화물을 에탄올과 이탄화탄소로 분해시킨다. 미국에서 매년 발효에 의해 230억 갤런의 에탄올이 생산되고 있고, 대부분이 e90 자동차의 연료제조에 사용된다. 에탄올은 의학적으로 보면 중추신경계 진정제로 분류가 된다. 마셨을 때 그 효과는 인체 반응에 나타나는 마취제와 비슷하다. 초기의 흥분성과 사회적인 문제의 증가를 가져오지만, 이러한 결과는 흥분성보다는 자제력의 억제로부터 온다는 것이다. 혈중 알코올 농도가 01.~0.3%이면 자동차 운전에 큰 영향을 주어 균형 감각 상실, 어눌해지는 말투 및 건망증을..

전통적으로 유기 화합물들은 한 번에 하나씩 합성되어 왔다. 이것은 몇 개의 물질을 대량으로 합성할 때 좋은 방법이다. 그러나 많은 종류의 화합물을 소량 합성할 때는 좋지 않은 방법이다. 이러한 후자의 목표는 제약 산업에서 중요하며 여기서 수많은 구조와 유사한 화합물을 의약품의 후보로써 알아내야 하기 때문이다. 의약품의 발견 속도를 빠르게 하기 위해 조합 화학 ( combi - natorial chemistry)은 수 개에서 수십만 개에 이르는 물질을 동시에 합성하여 조합 도서관(combinatorial libraty)을 개발하였다 초기의 조합 화학의 업적 중에서 신경안정제의 일종인 방향족 화합물 benzodiazepone의 개발을 들 수 가 있다. 조합 화학의 연구 방법은 평행 합성(parallel sy..

분광학적 기술은 화학 분야에서 매우 중요하다. 거의 대부분의 분자 구조를 결정할 수 있을 정도로 정밀하게 조율되어 있다. 우리 주변에 존재하는 사물의 형태를 3차원적으로 결정하는 것은 단지 관찰만 할 수 있다면 알 수 있는 쉬운 일이다. 눈을 사물로부터 반사되는 빛에 초점을 맞추면 여러분의 머리가 데이터를 정리하고 형태를 인식하게 한다. 만약 사물이 작으면 현미경을 이용하여 렌즈를 가시광선에 대고 초점을 맞춰주면 된다. 불행하게도 현존하는 가장 우수한 광학 현미경을 사용할지라도 우리가 볼 수 있는 것에 대해서는 한계가 존재한다. 회절 한계라고도 불리는 것은 관찰에 사용하는 빛의 파장보다 작은 것은 볼 수 없다는 것이다. 가시광선은 수백 나노미터의 파장을 가지지만 분자 내의 원자는 0.1nm의 크기를 가진..

20세기 유기화학은 새로운 의약품, 살충제, 접착제, 섬유 염료, 건축재, 복합체 및 모든 종류의 고분자들로 세상을 변화시켰다. 그러나 이러한 발전들이 대가 없이 얻어진 것은 아니다. 모든 화학 공정의 반응 용매나 유독성 부산물 등을 적절하게 처리하지 않으면 공기 중으로 증발하거나 지하수로 스며들 수 있는 폐기물들이 생성되어, 이들에대한 적절한 처리 방인이 필수적이다. 명백하게 무해한 부산물들도 안전하게 묻거나 격리시켜야만 한다. 항상 그러하듯이 공짜는 없으며, 좋은 것은 나쁜 것들과 함께 온다. 유기 화학을 완벽하게 친화적으로 만들 수는 없지만, 많은 화학 공정에 의해 일어나는 환경 문제들에 대한 경각심이 최근 급격히 확대되어 녹색 화학 이라는 운동이 전개되고 있다. 녹색 화학이란 폐기물을 줄이고 유해..

비타민 B12의 합성법은 1973년 하버드 대학교의 robert B .woodward와 Swiss fedral insitute of technology의 Albert Eschenmoser가 주관한 공동 연구로 시작되어 100명 이상의 대학원생과 박사 연구원들이 작업에 참여하고도 10년 이상이 걸렸다. 왜 자연 원료로 부터 쉽게 얻을 수 있는 분자의 실험실에서 합성에 이처럼 엄청난 노력을 기울였는가에 대해 생각해볼 필요가 있다. 일반 사람들의 입장에서 보면, 등산가들이 어려운 산 봉우리를 오르는 도전 처럼 화학자들도 이러한 도전들이 일차원적 동기일 수 있다.이러한 순수한 도전 정신을 넘어서 이처럼 어려운 합성을 완성한다는 것은 새로운 표준을 세우고 이 분야를 새로운 단계로 올리는 한 방법으로서도 가치가 있..

분자 역학은 어떤 분자의 주어진 기하구조로부터 그 분자의 상호작용에 의해 발생되는 여러 종류의 에너지들을 수학적인식에 의해 계산함으로써 전체 무리 에너지를 얻을 수 있었으며, 그 값으로부터 그 분자의 대략적인 기하학적인 형태를 예측하였다. 결합각이 너무 크거나 너무 작으면 각 무리가 생기게 된다. 결합 길이가 너무 길거나 너무 짧은 경우에도 결합 길이에 있어 신축 무리가 생기게 된다. 단일 결합 주위의 가림 상호작용은 비틀림 무리를 생기게 하는데, 이는 비결합 원자들이서로 너무 가깝게 존재하면 입체 또는 반 데르 발스 무리가 유발된다는 것이다. 주어진 기하 구조에 대한 총 무리 에너지가 계산된 후, 프로그램에 의해 더 낮은 무리로의 기하구조가 자동적으로 약간의 변화가 가능하다. 무리가 새로운 기하 구조에..

Ammonia가 약염기인 것처럼 역시 amine이라고 부르는 수 많은 질소-함유 유기 화합물이 있다. 유기화학의 초창기에는 자연 원료로부터 얻어지는 염기성 아민류가 식물성 알칼리로 알려졌지만, 오늘날에는 알칼로이드라고 부른다. 20,000개 이상의 알칼로이드가 알려져 있는데, 알칼로이드에 대한 연구는 19세기 유기 화학의 성장에 큰 원동력이 되었다. 오늘날에도 흥미로운 연구 분야로 남아있다. 알칼로이드는 구조면에서 간단한 것부터 복잡한 것까지 아주 다양한데, 예를 들어 상한 물고기 냄새는 암모니아의 수소 중 하나가 유기 메틸기로 치환된 메틸아민이 주 원인이다. 생선 냄새의 제거를 위해 레몬주스를 사용함은 단순이 레몬의 citric acid와 생선의 methylamine 염기와의 산-염기 반응이다. 많은 ..

천연물이란 무엇인가? 살아있는 유기체인 동물에 의해 생성되는 즉, 자연계에서 발견되는 화합물 또는 대사산물의 총칭이며, 생명체에 의해 생성되는 물질이다. 대부분의 사람들은 생체분자(단백질, 탄수화물, 지방질, 핵산) 등의 일반적인 계열에 이름을 알고 있지만, 살아 있는 유기체에는 위의 4가지 보다 더 많은 종류의 화합물이 있다. 모든 살아있는 유기체 또한 천엽물이라는 이름으로 분류되는 다양한 화합물이 포함되어 있다. 천연물이라는 용어는 실제로 자연에서 산출되는 어떠한 화합물을 지칭하지만, 유기체의 성장과 발육에 필수적이 아니며 구조에 의해 분류되지도 않는 작은 분자인 이차대사물질의 의미로 받아들여지고 있다. 300,000개 이상의 이차 대사물질이 존재하고 있음이 알려져 있고, 이차 대사물질의 1차적인 기..

에터 ( R-O-R') 동일한 산소 원자에 결합된 두 개의 유기 그룹을 갖는 물의 유기 유도체 특징 물과 거의 동일한 기하구조 R–O–R 결합의 결합각은 대략 사면체이다 산소 원자는 sp3-혼성이다 상대적으로 안정적이며 여러 면에서 비반응적이다 실험실에서 용매로서 매우 유용하다 강산이 아니면 분해하기 힘들다 Williamson 에터 합성법 SN2 반응에서 금속알콕사이드와 일차 알킬 할라이드 및 토실레이트의 반응 에터 제조에 대해 가장 좋은 방법이다 알콜시화 이온은 알코올와 강염기, NaH의 반응에 의해 제조된다. SN2 반응이기 때문에 SN2의 문제점을 모두 지니고 있다. 경쟁적인 E2 제거 반응이 더 많이 가리워진 기질에서 일어날 수 있어 일차 할로젠화물이나 토실산염에서 가장 반응이 잘 일어난다. Na..

산소 주위의 구조가 물의 sp3 혼성화 궤도와 유사하다. 물처럼 액체 상태에서 수소 결합을 하기 때문에 물보다 더 높은 끓는 점을 지닌다. 더 정확하게 말하자면, 한 분자로 부터 양으로 편극된 OH-의 수소와 음으로 편극된 산소 사이에 존재하는 분자간 인력이 서로를 붙든다. 액체가 기체가 되기 위해서는 일정한 끓는 점에 도달해야 하는데, 이 분자간 인력을 먼저 극복해야하기 때문에 끓는 점이 높아진다. 약산, 약염기의 성질을 모두 지니고 있으며 수용액에서 아주 조금 해리하여 물에게 양성자를 주며 H3O+ 와 alkoxide ion, RO- 또는 phenoxide ion, ArO-을 생성한다. 알코올과 페놀의 산도 물에 의해서 알콕시화 이온이 더 쉽게 용매화가 될수록 알콕시화 이온 형성이 에너지적으로 선호되..