하이드로붕소화-산화 (Hydroboration-oxidation)
쉽게 풀면
알켄에 물을 직접 더하면 수소가 적은 쪽 탄소에 -OH가 붙는 마르코브니코프 생성물이 나옵니다. 하이드로붕소화-산화는 그 반대의 자리를 노립니다. 먼저 보레인(BH3 또는 9-BBN 같은 유도체)이 이중결합에 한꺼번에 붙으면서 붕소가 덜 붐비는 탄소로 갑니다. 이어서 과산화수소와 수산화나트륨으로 처리하면 붕소 자리가 그대로 -OH로 바뀌어, 수소가 많은 쪽 탄소에 알코올이 달린 생성물이 얻어집니다.
왜 중요한가
같은 알켄에서 서로 다른 위치의 알코올을 골라 만들 수 있게 해 주므로, 합성 경로 설계에서 위치선택성을 조절하는 대표적인 수단으로 배웁니다. 동시에 붕소와 수소가 같은 면에서 더해지는 신(syn) 첨가라 입체화학까지 예측 가능해 유기화학 교과서의 표준 예제로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
위치선택성과 입체선택성을 동시에 보여 주는 고전적인 예시입니다.
붕소 시약의 부피가 선택성을 높인다는 점을 기술한 문장입니다.
조금 더 깊게 보면
붕소는 전자가 부족한 원자여서 알켄의 파이 전자를 끌어당기고, 붕소와 수소가 네 원자가 동시에 관여하는 고리형 전이 상태를 거쳐 한 번에 더해집니다. 이 협동적 과정 때문에 카보양이온 중간체가 생기지 않고, 따라서 자리옮김도 일어나지 않습니다. 붕소가 입체 장애가 작은 탄소로 가는 이유는 전이 상태에서의 입체 반발과 부분적인 양전하 분포가 함께 작용하기 때문입니다. 산화 단계에서는 과산화 음이온이 붕소에 결합한 뒤 탄소가 산소 쪽으로 이동하는데, 이때 탄소의 입체 배치는 그대로 유지됩니다.
주의할 점
마르코브니코프 규칙을 따르는 산 촉매 수화와는 생성물 위치가 정반대이므로, 두 방법을 '알켄의 수화'라는 말로 뭉뚱그리면 안 됩니다. 또한 '반마르코브니코프'는 규칙이 틀렸다는 뜻이 아니라 메커니즘이 다르기 때문에 다른 자리가 선택된다는 의미입니다.