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1[9급 지방직 공업화학] 11년 1회차

다음 암모니아와 이산화탄소를 반응시켜 요소를 만드는 반응과정에서 반응중간체의 구조를 옳게 나타낸 것은?
 $\mathrm{CO_2 + 2NH_3}$  → 반응중간체
반응중간체 → 요소 +  $\mathrm{H_2O}$

NH₂―O―CH₂―O―NH₂

해설

요소 합성의 반응중간체는 카밤산 암모늄으로, 아미노기가 붙은 카복실레이트 음이온과 암모늄 양이온이 짝을 이룬 구조이다.

암모니아 2분자와 이산화탄소가 결합해 카밤산 암모늄이 되고, 이것이 탈수되어 요소가 된다.

$\mathrm{2NH_3 + CO_2 \rightarrow NH_2COONH_4}$
$\mathrm{NH_2COONH_4 \rightarrow (NH_2)_2CO + H_2O}$

하이드라진 골격(N–N 결합)이 들어간 구조: 원료에 N–N 결합을 만들 요소가 없으므로 틀리다.
탄소에 암모늄( $\mathrm{-NH_3^+}$ )이, 산소에 $\mathrm{NH_3}$ 가 붙은 구조: 카바메이트 음이온과 암모늄 양이온의 이온쌍이 아니므로 틀리다.
두 아민이 메틸렌을 사이에 두고 산소로 연결된 구조: 카보닐기가 없어 탈수로 요소가 될 수 없으므로 틀리다.

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