Ⅲ期 第4回 アルコールの構造決定 [C2J-東大化学 日記]
こんにちは~ (*^_^*)/
今日は風が強かったですねー。
昔は、この乾燥した強い風(空っ風)で、東京(江戸)は、しばしば大火事になったんですよねぇ。
「火事と喧嘩は江戸の花」っていう言葉があるくらいですから・・・
フェーン現象ですね。
さて、
有機化合物の構造決定では、
システマティックつまり理論的に組織化・系統化された手法で問題に取り組む事が必要です。
まず、
Step1.分子式 を分析しましょう。
① 不飽和度の計算 不飽和度Uは(π結合)または(環状構造)の数を表す数値で
官能基や構造を考える場合の目安になります。
② 分子式のタイプ 酸素の数,不飽和度などから、分子のタイプを考えます。
炭素と水素のみ = 炭化水素
酸素が1個,不飽和度が0 = アルコール,エーテル
酸素が2個,不飽和度が1 = エステル,カルボン酸 が多い
その他
③ 炭素数 炭素が5個以下であれば、全ての異性体を書き出した方が
問題を解くのが早いです。
Step2.官能基の決定 をしましょう。
今回は、酸素を1個含む不飽和度0の化合物の構造決定について考えます。
① ナトリウムNaとの反応
する(水素を発生) = ヒドロキシ(ル)基を有するアルコール
しなし = ヒドロキシ(ル)基を持たないエーテル
まず、アルコールかエーテルかを見分けます。
エーテルなら、全ての異性体を書き出して、問題にあわせて答えを書きます。
② 二クロム酸カリウムでの酸化
されない = 第3アルコール
C4なら2-メチル2-プロパノール,C5なら2-メチル2-ブタノールしかありません。
③ 酸化生成物の性質
還元性あり or 酸性物質が生成 = 第1アルコール
還元性のない中性物質 = 第2アルコール
還元性がある(銀鏡反応やフェーリング反応が陽性)のはアルデヒドです。
酸化により生じる酸性物質はカルボン酸です。
④ ヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液とともに加熱
黄色結晶析出 = CH3-CH(OH)-の構造有り
黄色の固体はヨードホルム(トリヨードメタン)です。
C4なら2-ブタノール,C5なら2-ペンタノールと3-メチル2-ブタノールが
該当する物質(どちらも第2アルコール)です。
ちなみに、C5の第2アルコールのうち、ヨードホルム反応陰性なのは、
3-ペンタノールだけです。
⑤ 沸点
異性体の中で最も沸点が高いのは、直鎖で末端に官能基がついている構造です。
C5では、1-ペンタノールになります。
⑥ 分子内脱水(濃硫酸と加熱)
しない = ヒドロキシ(ル)基の付く炭素の隣の炭素に水素がない
分子内脱水は、ヒドロキシ(ル)基とヒドロキシ(ル)基のついた炭素の
隣の炭素についている水素が水分子になって脱離して、二重結合が生じる
反応です。
C5で該当するのは2,2-ジメチル 1-プロパノールです。
このように、ポイントを抑えていけば、短時間で全ての構造を決定する事が可能です。
他にも、キーワードがありますので、問題演習を通じて解き方を体得していきましょう。
構造決定は、得意になるほど解答時間の短縮できる、勉強の時間の投資価値のある分野です。
今日は風が強かったですねー。
昔は、この乾燥した強い風(空っ風)で、東京(江戸)は、しばしば大火事になったんですよねぇ。
「火事と喧嘩は江戸の花」っていう言葉があるくらいですから・・・
フェーン現象ですね。
さて、
有機化合物の構造決定では、
システマティックつまり理論的に組織化・系統化された手法で問題に取り組む事が必要です。
まず、
Step1.分子式 を分析しましょう。
① 不飽和度の計算 不飽和度Uは(π結合)または(環状構造)の数を表す数値で
官能基や構造を考える場合の目安になります。
② 分子式のタイプ 酸素の数,不飽和度などから、分子のタイプを考えます。
炭素と水素のみ = 炭化水素
酸素が1個,不飽和度が0 = アルコール,エーテル
酸素が2個,不飽和度が1 = エステル,カルボン酸 が多い
その他
③ 炭素数 炭素が5個以下であれば、全ての異性体を書き出した方が
問題を解くのが早いです。
Step2.官能基の決定 をしましょう。
今回は、酸素を1個含む不飽和度0の化合物の構造決定について考えます。
① ナトリウムNaとの反応
する(水素を発生) = ヒドロキシ(ル)基を有するアルコール
しなし = ヒドロキシ(ル)基を持たないエーテル
まず、アルコールかエーテルかを見分けます。
エーテルなら、全ての異性体を書き出して、問題にあわせて答えを書きます。
② 二クロム酸カリウムでの酸化
されない = 第3アルコール
C4なら2-メチル2-プロパノール,C5なら2-メチル2-ブタノールしかありません。
③ 酸化生成物の性質
還元性あり or 酸性物質が生成 = 第1アルコール
還元性のない中性物質 = 第2アルコール
還元性がある(銀鏡反応やフェーリング反応が陽性)のはアルデヒドです。
酸化により生じる酸性物質はカルボン酸です。
④ ヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液とともに加熱
黄色結晶析出 = CH3-CH(OH)-の構造有り
黄色の固体はヨードホルム(トリヨードメタン)です。
C4なら2-ブタノール,C5なら2-ペンタノールと3-メチル2-ブタノールが
該当する物質(どちらも第2アルコール)です。
ちなみに、C5の第2アルコールのうち、ヨードホルム反応陰性なのは、
3-ペンタノールだけです。
⑤ 沸点
異性体の中で最も沸点が高いのは、直鎖で末端に官能基がついている構造です。
C5では、1-ペンタノールになります。
⑥ 分子内脱水(濃硫酸と加熱)
しない = ヒドロキシ(ル)基の付く炭素の隣の炭素に水素がない
分子内脱水は、ヒドロキシ(ル)基とヒドロキシ(ル)基のついた炭素の
隣の炭素についている水素が水分子になって脱離して、二重結合が生じる
反応です。
C5で該当するのは2,2-ジメチル 1-プロパノールです。
このように、ポイントを抑えていけば、短時間で全ての構造を決定する事が可能です。
他にも、キーワードがありますので、問題演習を通じて解き方を体得していきましょう。
構造決定は、得意になるほど解答時間の短縮できる、勉強の時間の投資価値のある分野です。
コメント 0