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우드워드 규칙

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1. 개요

우드워드 규칙은 유기화학에서 다이엔의 최대 흡수 파장(λmax)을 예측하는 데 사용되는 경험적 규칙이다. 이 규칙은 다이엔의 구조적 특징에 따라 λmax 값을 결정하며, 이종환형 또는 동종환형 다이엔의 기본값과 치환기, 이중 결합의 위치에 따른 증분을 더하여 계산한다. 공액 이중 결합이 4개 이상인 폴리엔의 경우에는 피셔-쿤 규칙을 적용한다.

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우드워드 규칙
개요
리코펜의 UV-Vis 스펙트럼
자외선-가시광선 분광법에서 최대 흡수 파장을 예측하는 데 사용되는 규칙
종류분광학 규칙
관련 항목고리형 반응
우드워드-호프만 규칙
상세 내용
개발자로버트 번스 우드워드
루이스 피저
개발 시기1940년대
목적최대 흡수 파장 예측
적용 분야자외선-가시광선 분광법
유기화학

2. 적용

(nm)이종환형 다이엔의 기본 값214동종환형 다이엔의 기본 값253증분이중 결합 연장 콘주게이션+ 30알킬 치환기 또는 고리 잔기+ 5고리외 이중 결합+ 5아세테이트기+ 0에터기+ 6싸이오에터기+ 30브로민, 염소+ 52차 아민기+ 60표 1. 최대 다이엔 흡수 파장에 대한 규칙[16][14]



위와 같은 규칙들을 통하여 UV 최대 흡수 파장을 예측할 수 있다. 다음 두 화합물을 예시로 들 수 있다.[15]

Woodward-Fieser 규칙의 예


위 그림의 왼쪽 화합물에서 초기 값은 214 nm(이종환형 다이엔)이다. 이 다이엔기는 4개의 알킬 치환체(1, 2, 3, 4로 표시)를 가지며 한 고리의 이중 결합은 다른 고리에 대해 고리외 이중결합이다(+5 nm). 위 그림의 오른쪽 화합물에서 다이엔은 4개의 알킬 치환기를 갖는 동종환형이다. 중앙 B 고리의 두 이중 결합은 고리 A와 C 각각에 대해서 고리외 이중결합이다.

공액 이중 결합이 4개 이상인 폴리엔의 경우 Fieser–Kuhn 규칙을 사용해야 한다.[16]

3. 추가 규칙

다이엔에 대한 우드워드 규칙은 다음과 같이 표로 요약할 수 있다. 다이엔은 두 개의 이중 결합이 하나의 고리에 포함된 '''동종환형'''이거나 두 개의 고리 사이에 두 개의 이중 결합이 포함된 '''이종환형'''이다.

구조적 특징λmax 효과 (나노미터)
이종환형 다이엔의 기본 값214
동종환형 다이엔의 기본 값253
증분
이중 결합 연장 콘주게이션+ 30
알킬 치환기 또는 고리 잔기+ 5
고리외 이중 결합+ 5
아세테이트+ 0
에터+ 6
싸이오에터+ 30
브로민, 염소+ 5
2차 아민+ 60
최대 다이엔 흡수 파장에 대한 규칙[16][14]



이러한 규칙들을 통하여 UV 최대 흡수 파장을 예측할 수 있다.[15]

위 그림의 왼쪽 화합물에서 초기 값은 214 nm(이종환형 다이엔)이다. 이 다이엔기는 4개의 알킬 치환기(1, 2, 3, 4로 표시)를 가지며 한 고리의 이중 결합은 다른 고리에 대해 고리외 이중결합이다(+5 nm). 위 그림의 오른쪽 화합물에서 다이엔은 4개의 알킬 치환기를 갖는 동종환형이다. 중앙 B 고리의 두 이중 결합은 고리 A와 C 각각에 대해서 고리외 이중결합이다.

공액 이중 결합이 4개 이상인 폴리엔의 경우 피셔-쿤 규칙을 사용해야 한다.[16]

3. 1. 폴리엔의 경우

다이엔에 대한 우드워드 규칙은 다음과 같이 표로 요약할 수 있다. 다이엔은 두 개의 이중 결합이 하나의 고리에 포함된 '''동종환형'''이거나 두 개의 고리 사이에 두 개의 이중 결합이 포함된 '''이종환형'''이다.

구조적 특징λmax 효과 (나노미터)
이종환형 다이엔의 기본 값214
동종환형 다이엔의 기본 값253
증분
이중 결합 연장 콘주게이션+ 30
알킬 치환기 또는 고리 잔기+ 5
고리외 이중 결합+ 5
아세테이트+ 0
에터+ 6
싸이오에터+ 30
브로민, 염소+ 5
2차 아민+ 60



이러한 규칙들을 통하여 UV 최대 흡수 파장을 예측할 수 있다. 다음은 그 예시이다.[15]

위 그림의 왼쪽 화합물에서 초기 값은 214 nm(이종환형 다이엔)이다. 이 다이엔기는 4개의 알킬 치환기(1, 2, 3, 4로 표시)를 가지며 한 고리의 이중 결합은 다른 고리에 대해 고리외 이중결합이다(+5 nm). 위 그림의 오른쪽 화합물에서 다이엔은 4개의 알킬 치환기를 갖는 동종환형이다. 중앙 B 고리의 두 이중 결합은 고리 A와 C 각각에 대해서 고리외 이중결합이다.

공액 이중 결합이 4개 이상인 폴리엔의 경우 피셔-쿤 규칙을 사용해야 한다.[16]

3. 2. 추가 설명

다이엔에 대한 우드워드 규칙은 다음 표와 같이 요약할 수 있다. 다이엔은 하나의 고리에 두 개의 이중 결합이 포함된 '''동종환형'''이거나 두 개의 고리 사이에 두 개의 이중 결합이 포함된 '''이종환형'''이다.

구조적 특징λmax 효과 (nm)
이종환형 다이엔의 기본 값214
동종환형 다이엔의 기본 값253
증분
이중 결합 연장 콘주게이션+ 30
알킬 치환기 또는 고리 잔기+ 5
고리외 이중 결합+ 5
아세테이트+ 0
에터+ 6
싸이오에터+ 30
브로민, 염소+ 5
2차 아민+ 60
최대 다이엔 흡수 파장에 대한 규칙[16][14]



이러한 규칙들을 통하여 UV 최대 흡수 파장을 예측할 수 있다. 다음은 그 예시이다.[15]

위 그림의 왼쪽 화합물에서 초기 값은 214 nm(이종환형 다이엔)이다. 이 다이엔기는 4개의 알킬 치환체(1, 2, 3, 4로 표시)를 가지며 한 고리의 이중 결합은 다른 고리에 대해 고리외 이중결합이다(+5 nm). 오른쪽 화합물에서 다이엔은 4개의 알킬 치환기를 갖는 동종환형이다. 중앙 B 고리의 두 이중 결합은 고리 A와 C 각각에 대해서 고리외 이중결합이다.

공액 이중 결합이 4개 이상인 폴리엔의 경우 피셔-쿤(Fieser–Kuhn) 규칙을 사용해야 한다.[16]

참조

[1] 논문 Structure and the Absorption Spectra of α,β-Unsaturated Ketones 1941
[2] 논문 Absorption Spectroscopy and the Structures of the Diosterols 1948
[3] 웹사이트 Ultraviolet–Visible (UV–Vis) Spectroscopy – Woodward–Fieser Rules to Calculate Wavelength of Maximum Absorption (Lambda-max) of Conjugated Carbonyl Compounds http://pharmaxchange[...] PharmaXChange.info 2012-08-05
[4] 웹사이트 Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds http://www.chemistry[...] Central Connecticut State University 2008-05-05
[5] 웹사이트 UV–Visible Spectroscopy http://www2.chemistr[...] Michigan State University
[6] 웹사이트 Woodward–Fieser Rules for Dienes http://www.chemistry[...] Central Connecticut State University 2008-05-05
[7] 서적 Spectrometric Identification of Organic Compounds, 8th Edition Wiley
[8] 문서 Organic spectroscopy
[9] 논문 Structure and the Absorption Spectra of α,β-Unsaturated Ketones 1941
[10] 논문 Absorption Spectroscopy and the Structures of the Diosterols 1948
[11] 웹인용 Woodward's Rules for Conjugated Carbonyl Compounds http://www.chemistry[...] Central Connecticut State University 2008-05-05
[12] 웹인용 UV–Visible Spectroscopy http://www2.chemistr[...] 미시간 주립 대학교
[13] 웹인용 Woodward–Fieser Rules for Dienes http://www.chemistry[...] Central Connecticut State University 2008-05-05
[14] 문서 Spectroscopic Determination of Organic Compounds, 5th Edition
[15] 문서 Organic spectroscopy
[16] 웹인용 Ultraviolet–Visible (UV–Vis) Spectroscopy – Woodward–Fieser Rules to Calculate Wavelength of Maximum Absorption (Lambda-max) of Conjugated Carbonyl Compounds http://pharmaxchange[...] PharmaXChange.info 2012-08-05



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