제 2 교시 화학추론(유기화학)

(1)

2016학년도 약학대학입문자격시험

제 2 교시 화학추론(유기화학)

1

성 명 :

___________________

수험 번호 : －

* 화학추론(유기화학)의 문제지는 총 20개 문항 원점수 100점 만점이며, 원점수 4점 문항 3개, 5점 문항 14개, 6점 문항 3개로 구성됩니다. 이 점수는 성적처리과정에서 표준점수로 변환됩니다. 이 화학추론(유기화학)의 문항별 배점 비중과 원점수 총점은 화학추론(유기화학)의 표준점수에만 영향을 미치며, 다른 과목과는 전혀 상관이 없습니다. 시험이 시작되면, 각 문항에 표기되어 있는 문항별 배점을 고려하여 문제를 풀도록 하십시오.

* 문항은 5지 선다형과 7지 선다형으로 구성되어 있습니다.

◦ 시험이 시작되기 전에 문제지를 넘기지 마십시오. 문항을 미리 볼 경우 부정행위에 해당될 수 있습니다.

◦ 시험 시간은 10 : 35～11 : 35 (60분) 입니다.

◦ 문제지에 성명과 수험 번호를 정확히 표기하십시오.

◦ 답안지 우측에 있는 ‘유의 사항’과 뒷면에 있는 ‘답안 작성 시 반드시 지켜야 하는 사항’을 지켜주십시오.

◦ 이 문제지는 시험 종료 후 답안지와 함께 제출하여야 합니다.

※ 다음은 약어와 원소의 주기율표입니다. 문제 풀이 과정에서 필요할 경우 이를 이용하십시오.

<약 어>

Ac ACN AcOH aq.

bp Bu Bz DCM DMF

acetyl acetonitrile acetic acid aqueous boiling point butyl benzoyl dichloromethane N,N-dimethylformamide

DMSO ee Et ether EtOAc Me mp Ms Nu

dimethyl sulfoxide enantiomeric excess ethyl

diethyl ether ethyl acetate methyl melting point methanesulfonyl nucleophile

PCC Ph Pr R

f

rt sec- (s-) tert- (t-) THF Ts

pyridinium chlorochromate phenyl

propyl retention factor room temperature secondary tertiary tetrahydrofuran p-toluenesulfonyl

<원소의 주기율표>

족

주기

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

^족_주기

1 _H

¹

_He

²

1 2 _Li

³

_Be

⁴

_B

⁵

_C

⁶

_N

⁷

_O

⁸

_F

⁹

_Ne

¹⁰

2 3 _Na

¹¹

_Mg

¹²

_Al

¹³

_Si

¹⁴ ¹⁵

_P

¹⁶

_S _Cl

¹⁷

_Ar

¹⁸

3

(2)

2 ^{화학추론(유기화학)}

※ 1～8번은 5지 선다형 문항입니다.

1. 화합물의 구조와 IUPAC 이름이 옳지 않게 짝지어진 것은? [5점]

①

H H

H

2,2-Dimethyl-4-propylheptane

②

4-tert-Butyl-1-isobutyl-2-methylcyclohexane

③

(1E,5E)-1,5,8-Trimethylcyclodeca-1,5-diene

④

5-Methylbicyclo[4.4.0]dec-1-ene

⑤

6-Methylbicyclo[3.2.1]octane

2. 다음은 C5H8의 분자식을 갖는 화합물 A～E의 구조이다.

A B C

D

C H

E H H

H

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [4점]

① A와 B의 각 수소화 반응 (2 H2, Pt 촉매)에서 엔탈피 변화의 절댓값 (çĢ¡^ç)은 B가 더 크다.

② A와 D에서 밑줄 친 수소의 pKa값은 D가 더 작다.

③ B와 C 중에서 끓는점은 C가 더 높다.

④ D와 E에서 sp 혼성화 (hybridization) 탄소의 개수는 동일하다.

⑤ E는 비카이랄 (achiral) 화합물이다.

(3)

3 화학추론(유기화학)

3. 화합물 중에서 카이랄 (chiral)인 것은? [5점]

① Br

Br Br Br

②

CH₃ Cl

③ OH

OH

④

H

Cl Cl

H Cl

Cl H H Cl H

Cl H

⑤

OH

4. 화합물의 구조 또는 물리화학적 성질에 대한 비교가 옳은 것은?

[6점]

① 탄소-탄소 단일 결합의 길이

＜

② 쌍극자 모멘트 (dipole moment)

Cl ＜ _Cl

③ 끓는점

N Me

＜ N

Me

④ 염기도 (basicity)

N ＜ ^N

⑤ 밑줄 친 수소의 산도 (acidity)

H

＜

H

(4)

4 ^{화학추론(유기화학)}

5. <예시>는 코프 재배열 (Cope rearrangement)을 나타낸 것이다.

화합물 A로부터 코프 재배열이 일어난 반응의 주생성물 B의 구조로 옳은 것은? (단, 주생성물은 적절한 분리ㆍ정제 과정을 통하여 얻는다.) [5점]

<예시>

R ᴴ㜨 R

A O

OMe O

Me ᴴ㜨 B

① ^O_OMe

O Me

② ^O_OMe

O Me

③ ^O

H

OMe H

O Me

④ ^O

H

OMe H

O Me

⑤ ^O

H

OMe H

O Me

6. 각 반응에서 주생성물 A와 B의 구조로 옳게 짝지어진 것은?

(단, 주생성물은 적절한 분리ㆍ정제 과정을 통하여 얻는다.) [5점]

OCH₃ NBS OCH₃

OCH₃

Li, NH₃(˜) A

B t-BuOH

N O

O Br NBS =

ᴴ㜨

A B

①

OCH₃

OCH₃ Br

②

OCH₃

Br

③

OCH₃

OCH₃ Br

④

OCH₃

Br

⑤

OCH₃

OCH₃ Br

(5)

5 화학추론(유기화학)

7. 다음 합성 과정에서 주생성물 A와 B의 구조로 옳게 짝지어진 것은?

(단, 각 단계에서 주생성물은 적절한 분리ㆍ정제 과정을 통하여 얻는다.) [5점]

I₂, NaHCO₃

N N DBU = OH

O

A DBU B

ᴴ㜨

A B

①

O O

I

O O

②

O O

I

O O

③

O O

I

O O

④

O O

I

O O

⑤

O O

I

O O

8. 각 반응에서 주생성물 A와 B의 구조로 옳게 짝지어진 것은?

O H

H O O

Li B

A O

BF₃OEt2

H₂N NH2

EDA

EDA =

A B

①

O

O OH

O

②

O

O OH

O

③

H O

O OH

O

④

H O

O OH

O

⑤

H O

O OH

O

(6)

6 ^{화학추론(유기화학)}

※ 9～20번은 7지 선다형 문항입니다.

9. 다음은 천연물 ginkgolide A의 구조이다. 순수한 ginkgolide A의 고유 광회전도 (specific rotation : ãķä_k^ÏÑ)는 －53.4이다.

O O

O O HO O

O O HO

H

이에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

[4점]

<보 기>

ㄱ. 사차 (quaternary) 탄소는 모두 2개이다.

ㄴ. 카이랄 중심 (chiral center)은 모두 10개이다.

ㄷ. 50% ee를 가진 ginkgolide A의 경우, 동일한 조건에서 ãķä_k^ÏÑ는 0이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

10. 화합물의 물리적 성질 또는 형태의 안정도에 대한 비교가 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [4점]

<보 기>

ㄱ. 녹는점

＜

ㄴ. 의자 형태 (chair conformation)의 안정도

CH₃ Br

＜

CH₃ Br

ㄷ. 쌍극자 모멘트

Cl

＜ Cl

Cl

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(7)

7 화학추론(유기화학)

11. 각 화합물 내에 존재하는 카이랄 중심의 절대 배열 (absolute configuration)이 모두 R 인 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [5점]

<보 기>

ㄱ.

O O

HO

ㄴ.

CH₂OH OH H

H HO

H O

ㄷ. _H

H Me

Me H

H

OH H

H H

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

12. 가용매분해 (solvolysis) 반응 조건에서 두 화합물의 반응 속도 비교가 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [5점]

<보 기>

ㄱ. 80% aq. EtOH, 70℃

Cl

＜ Cl

ㄴ. 80% aq. EtOH, 75℃

OS CF₃ O O

＜ ^O^S

O O

NO₂

ㄷ. AcOH, 75℃

OS O O

O Br

O ＜ ^O^S

O O

O Br O

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(8)

8 ^{화학추론(유기화학)}

13. 다음은 Simmons-Smith 반응의 출발 물질 A, 생성물 B와 C의 구조를 나타낸 것이다.

CO₂Et

B C

CO₂Et CO₂Et

Zn(Cu) CH₂I₂

A

[5점]

<보 기>

ㄱ. A의 불포화도 (degree of unsaturation)는 3이다.

ㄴ. B와 C는 서로 부분입체이성질체 (diastereomer) 관계이다.

ㄷ. C에서 별표 (＊)로 표시된 탄소의 절대 배열은 R 이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

14. 다음은 2-methylbuta-1,3-diene으로부터 최종 주생성물 C를 합성하는 과정이다. (단, 괄호 안은 주생성물 B의 분자식을 나타낸 것이며, 각 단계에서 주생성물은 적절한 분리ㆍ정제 과정을 통하여 얻는다.)

A NaOH

B C

N O

O Br NBS =

(C₅H₈O) NaOPh NBS, H₂O

ᴴ㜨

[6점]

<보 기>

ㄱ. A는 이차 (secondary) 알코올이다.

ㄴ. B는 카이랄 중심을 가진다.

ㄷ. C는 알릴 (allylic) 위치에 OH 기를 가진다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(9)

9 화학추론(유기화학)

15. 주생성물의 구조가 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

<보 기>

ㄱ. _CHBr

3, t-BuOK Br

Br

ㄴ. CO₂Et CO₂Et

O m-CPBA

m-CPBA = m-Chloroperoxybenzoic acid

ㄷ. Disiamylborane;

H₂O₂, NaOH

Disiamylborane = BH 2

OH

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

<보 기>

ㄱ. Br₂

Br Br

ㄴ.

SiMe₃ Me₃SiCl

; EtMgBr

ㄷ.

Br Br

LDA

LDA = N Li CH₃CHO

OZ␭⣽P;

OH

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(10)

10 ^{화학추론(유기화학)}

17. 최종 주생성물의 구조가 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 각 단계에서 주생성물은 적절한 분리ㆍ정제 과정을 통하여 얻는다.) [6점]

<보 기>

ㄱ.

O O

H

HOH

H BH₃;

H₂O₂, NaOH O O

ㄴ.

O H

H O

O O

H

H O

O H

H H₂, Pd/C

ㄷ.

OH H H

H H

O 1) O₃

2) LiAlH₄

3) TsCl, pyridine OḰ⣽P

; Me₂S OḰ⣽P

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

18. 최종 주생성물의 구조가 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? (단, 각 단계에서 주생성물은 적절한 분리ㆍ정제 과정을 통하여 얻는다.) [5점]

<보 기>

ㄱ.

N N N Cl ^H^N _OH OH

ᴴ㜨

ㄴ.

OH _CO

2Et ᴴ㜨

CO₂Et

O O

ㄷ. O

1) AlCl₃,

O O O

2) Zn(Hg), HCl, 3) H₂SO₄, ᴴ㜨

ᴴ㜨

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

(11)

11 화학추론(유기화학)

<보 기>

ㄱ. _OH

OH O

O

H₂SO₄

O O O

ㄴ.

OH H₂SO₄

ㄷ. _O _OH

HCl

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

20. 다음은 2-methylcyclohexanol로부터 생성물 A와 B를 합성하는

<반응식>과 <실험 과정>이다.

<반응식>

OH

85% H₃PO₄

A B

ᴴ㜨

<실험 과정>

(가) 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 2-methylcyclohexanol (22.8 g, 200 mmol)과 85% H3PO4(5 mL)를 넣고 교반하였다.

(나) 분별 증류 장치를 설치한 후, 반응 혼합물을 가열하여 증류 온도가 100～112℃인 증류액을 얻었다.

(다) 증류액에 무수 MgSO₄를 넣고 흔들어 준 후 여과하였다.

(라) 여과액을 50 mL 둥근 바닥 플라스크에 옮긴 후, 단순 증류 하여 A와 B의 혼합물 (14.4 g, 150 mmol)을 얻었다.

(마) A와 B의 작용기는 ㄱ 수용액을 사용하여 보라색이 사라지고 갈색 침전이 생기는 것으로 확인하였다.

(바) 기체 크로마토그래피를 사용하여 A와 B의 비율이 80 : 20 임을 확인하였다.

이 실험에 관한 설명 중 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은? [5점]

<보 기>

ㄱ. 과정 (나)에서 얻은 증류액은 물을 포함하고 있다.

ㄴ. 과정 (마)에서 KMnO4는 ㄱ 에 적절한 시약이다.

ㄷ. 이 실험에 의한 주생성물 A의 수득률은 60%이다.

① ㄱ ② ㄴ ③ ㄷ

④ ㄱ, ㄴ ⑤ ㄱ, ㄷ ⑥ ㄴ, ㄷ

⑦ ㄱ, ㄴ, ㄷ

제 2 교시 화학추론(유기화학)

2016학년도 약학대학입문자격시험