マインドマップギャラリー 医療用有機化学反応の概要
鎖状炭化水素、環状炭化水素、ハロゲン化炭化水素、アルコール、フェノール、エーテル、アルデヒド、カルボン酸、カルボン酸誘導体、アミン、ハイブリッド環、アミノ酸、二糖類を含む医用有機化学反応の概要。主な反応はこちらです~
2022-07-08 08:50:12 に編集されました反応まとめ
鎖状炭化水素
アルカン
ハロゲン化反応(太陽光、高温、フリーラジカル)
酸化反応(燃焼)
開裂反応、△
C鎖の切断に加えて、H2の除去もあり、
アルケンとアルキン
付加反応
水素化
触媒
ハロゲンを添加する
ハロゲン化炭化水素を添加する
マルコフの法則に従って、H 原子が C 原子に追加されます。
反マルコビッチ則: 過酸化物の存在下では、非対称オレフィンと HBr の反応は反マルコビッチ則に従います。HBr のみが特殊な場合です。他の塩化物には同様の特性がありません。
水を加える
マルコフの法則に従う
酸による触媒作用 – 硫酸とリン酸
アルキンと水の添加中に電子転位が起こる
アセチレンが反応してアセトアルデヒドが生成される
他のアルキンの水和生成物はケトンです
酸化反応
四酸化オスミウムの酸化、アルケンは隣接するジオールに定量的に酸化されます
過マンガン酸カリウムの酸化
希釈して冷たいと、o-ジオール
熱により濃縮すると二重結合が切れてカルボン酸とケトンが生成されます。
オゾン酸化
不活性溶媒中
二重結合が切れてアルデヒドまたはケトンが生成される
三重結合が切れてカルボン酸が生成される
アルキンの特殊な反応
アルキン中の水素原子が金属イオンに置換される(アルキンガン反応)
アセチレンシルバー、白
アセチレンサブボーン、レンガレッド
共役ジエンの特徴的な反応
共役加算
1,2ボーナス
1,4ボーナス
ディールス・アルダー反応
△
共役ジエンとアルケンまたはアルキンとの環形成反応
環状炭化水素
脂環式炭化水素(大環状アルカン様、小環状アルケン様)
水素と反応し、開環 (小さな環状アルケン)、3、4、5 員環にのみ適用され、5 は反応しない
に、△
ハロゲンと反応し、3、4、5員環が開き、5+置換反応が起こります
CCl4/△を追加、hvを置換
ハロゲン化水素酸、3員環、付加および開環と反応します。3は反応しません
小環とアルケンの唯一の違いは、アルケンのような一般的な酸化剤では酸化できないことです。
シクロアルカンが加熱条件下で強力な酸化剤と反応すると、環が壊れて二塩基酸が生成されます。
△
芳香族炭化水素
求電子置換反応 (ベンゼン同族体はベンゼンより反応しやすい)
ハロゲン化反応
鉄、△
硝化反応
硫酸、△
95℃で発煙硝酸と濃硫酸を使用すると、ニトロベンゼンをm-ジニトロベンゼンに変換できます。
スルホン化反応
濃硫酸、75~80℃
発煙硫酸(SO3、濃H2SO4)
フリーデルクラフツアルキル化反応
AlCl3、0~25℃
フリーデルクラフツアシル化反応
AlCl3
酸化反応
α-H が存在する限り、ベンゼン環に結合しているカルボキシル基に酸化されます。
付加反応
ニッケル、180~250℃(△)
側鎖のフリーラジカル置換
hv または △
α-H は β-H よりも置換されやすい
ハロゲン化炭化水素
求核置換反応
水酸基に置換されてアルコールが生成される
△、NaOH/KOH
アルコキシで置換されてエーテルを形成
ウィリアムソン法によるエーテルの作り方:ナトリウムアルコールとハロゲン化第一級アルキル、第二級アルキルハライドや第三級アルキルハライドの場合は脱離反応が起こりやすい
シアノ基で置換されてニトリルを形成
エタノール、△
第一級ハロゲン化アルキルにのみ適用され、第二級または第三級ハロゲン化炭化水素ではオレフィン副生成物が生成されます。
硝酸塩に置換されて硝酸エステルが形成され、AgX が沈殿します。
エタノール、△
異なる反応速度に基づいて、異なる種類のハロゲン化炭化水素を識別可能
アリルハロ炭化水素(即時反応)
第三級アルキルハライド(衝撃)
第二級ハロゲン化アルキル(加熱)
第一級ハロゲン化アルキル(長時間加熱)
エチレンハロ炭化水素(非反応性)
ハロゲン化ベンゼン(非反応性)
アミノ基で置換されてアミンを形成
この反応では副生成物(あらゆるレベルの置換生成物が混合する)が生成され、合成には限界があります。
β脱離反応
Zaitsev の法則に従い、水素原子は主に水素含有量の少ない β 炭素原子から除去されます。
強塩基、溶媒としてアルコール、加熱
金属と反応して有機金属化合物を形成する
フォーマット試薬の生成
割合: 1 番目、2 番目、3 番目、ヨウ素、臭素、塩素 (減少)。
アルコール
弱酸性で、活性金属と反応して水素を放出し、容易に加水分解され、水なしで保存できます。
電子供与誘導効果により酸性が弱まり、ナトリウムアルコールのアルカリ性はその逆になります。この性質を利用してテストすることができます。
エステル化反応
C-O結合切断(求核置換)
ハロゲン化水素酸との反応(ハロゲン化反応)
第一級アルコールは Sn2 反応、その他は Sn1 であり、Sn1 は転位生成物を持ちます。
Lucas 試薬は、炭素原子数が 6 未満のアルコールを識別するために使用されます。
第三級アルコール、すぐに濁る
第二級アルコール、10分後に白濁
第一級アルコール、加熱すると反応する
ハロゲン化リンまたは塩化スルホキシドと反応する
再配列生成物の生成を回避できる
脱水反応
分子内脱水(アルケンの形成)
高い反応温度
組み替え品
共役生成物を形成するには
より安定なカルボカチオン
一部の不飽和アルコールを脱水する場合、まず安定な共役系を含むアルケンが生成できるかどうかを検討します。この場合、ザイツェフの法則は適用されません。
分子間脱水(エーテルへ)
反応温度が低い
酸化反応
強力な酸化剤による酸化
選択酸化剤(アルコールのみを酸化し、二重結合は酸化しない)
PCC
サリット
活性MnO2
アルデヒドまたはケトンへの接触脱水素化
隣接するジオール(隣接する水酸基)の特徴的な反応
Cu(OH)2 と反応して濃い青色を呈します
HIO4 と反応して結合を切断し、定量的に検出します
フェノール
炭酸より強い酸性
電子吸引基、酸性強化
電子供与性基、弱酸性
置換反応
フェノールエーテルを生成する
ウィリアムソンエーテル合成法、アルカリ溶液中でのアルキル化試薬との反応により生成
フェノールエステルの生成
フェノールはカルボン酸誘導体と反応してフェノールエステルを形成します
酸化反応
p-フェニレンクロリドを生成する
ベンゼン環の求電子置換反応
ハロゲン化反応
極性溶媒 (H2O) は多置換生成物です
非極性溶媒 (CS2) は一置換生成物です
硝化反応
スルホン化反応
加熱調整
室温オルト
呈色反応(フェノール性水酸基とエノール系化合物の性質)
FeCl3による発色
エーテル
塩の形成
濃塩酸、濃硝酸
塩は水と出会うと元のエーテルに分解して分離・精製します。
エーテル結合の切断
ハロゲン化水素酸、加熱
アルコールとハロゲン化炭化水素を生成します
アルキルエーテルの酸化
エポキシ化合物の開環反応
活性水素を含む試薬、酸性条件
C カチオンに関しては、立体障害を考慮する前に、最も安定な C カチオンを得るために電子再配列が起こります。
アルカリ性条件
この場合、C 正イオンは考慮されませんが、最小の立体障害が優先されます。
アルデヒド
求核付加反応
HCNによるボーナス
立体障害(脂肪族に影響を与える主な要因)
電子効果(芳香族の主な影響因子)
NaHSO3 を加えると、α-ヒドロキシスルホン酸ナトリウムの白色沈殿が生成します。
識別に使用(反応条件を満たす化合物と反応条件を満たさない化合物)
特定のアルデヒドとケトンの精製に使用されます
アルコールへの添加
アセタールを生成する
ケトンとエチレングリコールは環状ケタールをスムーズに生成します
カルボニル基を保護でき、希酸で加水分解できます。
水への添加
アミン、アンモニアおよびその誘導体と反応する
希酸により容易に加水分解され、カルボニル基を保護します。
フォーマット試薬と反応する
アルコールを生成します。これもアルコールを合成する良い方法です。
α-H反応
エノール化
α-ハロゲン化
アルカリ性条件
ハロホルム反応が起こる可能性がある
構造内のヒドロキシルCに結合したメチルケトンまたはメチル基があるかどうかを特定します
メチルケトンより炭素原子が 1 つ少ないカルボン酸アルデヒドの合成
アルドール縮合反応
アルカリ性条件
成長する炭素鎖
分子内縮合による環化化合物の形成
α-Hを含む製品は加熱すると脱水できますが、ベンゼン環とカルボニル基が連携すると室温でも脱水できます。
不均化反応(カニッツァーロ反応)
還元反応
アルコールに還元される
接触水素化(二重結合も付加)
金属水素化物還元(二重結合は付加しない)
炭化水素に還元される
Zn/Hg、HCl(クレムソン還元法)酸に対して安定
アルカリ、ヒドラジン、加熱
酸化反応
トゥーロン試薬
フェーリング試薬
カルボン酸
酸性
電子求引性基は酸性度を高める
電子供与性基が酸性度を弱める
カルボニル基の求核置換反応
酸ハロゲン化物(アルコール性水酸基のハロゲン化と同様)
PCl3
PCl5
SOCl2 (副生成物はガスなので除去しやすい)
無水物
P2O5、△
エステル
反応速度は立体障害の影響を受ける
アミド
脱炭酸反応
α(β)-C に電子吸引基を持つカルボン酸アルデヒドは不安定です
シュウ酸、マロン酸はカルボキシル基を 1 つ取り除き、残りの 1 つを保持します。
コハク酸、グルタル酸、フタル酸を加熱脱水すると環状無水物が生成します。
アジピン酸とピメリン酸を加熱すると、水分が失われ、脱炭酸されて炭素が 1 つ少ないケトンが形成されます。
ヘンスダイク反応
脱炭酸
AgNO3、KOH、Br2/CCl4の2段階で
居心地の良い反応
脱炭酸してハロゲン化炭化水素を生成する
還元反応
LiAlH4、酸をアルコールに還元、二重結合は影響を受けません
α-H置換
触媒としてのP
ヒドロキシ酸
酸性
アルキド酸性
水酸基の電子吸引誘導効果(酸味増強)
分子の水素結合(強化)
フェノール酸酸性
水酸基共役効果(弱化)
分子内水素結合(増強)
酸化反応
トゥーロン試薬、希硝酸、過酸化水素
ヒドロキシ酸の熱反応
アルファヒドロキシ酸、二分子脱水、ラクチドの形成
β-ヒドロキシ酸、分子内脱水、不飽和酸の生成
γ-、δ-ヒドロキシ酸、分子内脱水による環状ラクトンの形成
w – ヒドロキシ酸、ポリエステル
フェノール酸の熱脱炭酸
カルボニル酸
アルファケト酸
Ag(NH3)2 →脱炭酸
H2SO4,△→脱炭酸
濃H2SO4、△→脱カルボニル(CO)
ベータケト酸
加熱によるケトンへの脱炭酸
互変異性 ~ ケトとエノール
π-π共役
水素結合によって六員環が形成される
カルボン酸誘導体
p-π共役度
酸ハライド<無水物<エステル<アミド
p-π共役によりCが減少します
アシル求核置換反応
電子効果
空間効果
反応性の順序
酸ハロゲン化物>酸無水物>エステル>アミド
加水分解
アルコール分解
エステル交換反応
アンモノリシス
アルカリ性条件下(NaOH、ピリジン、トリエチルアミン)
クライゼンエステル縮合反応
条件はナトリウムアルコキシドです。
アミン
アルカリ性
二次 > 一次 > 三次 > アンモニア > ピリジン > アニリン
電子吸引基のアルカリ性は低くなり、電子供与基のアルカリ性は高くなります。
アミンのアシル化反応(カルボン酸誘導体のアミノリシス反応)
第三級アミンの N には H が存在せず、アシル化反応は起こりません。
アシル化反応を利用してアミノ基を保護できる
アミンのアルキル化
アミンの混合物を生成します
アミンと亜硝酸の反応(同定)
第一級アミンはジアゾニウム塩を生成し、定量的に水素ガスを放出します。
芳香族アミンは室温では N2 を放出しないため、放出するには加熱する必要があります。
第二級アミン、黄色の油または固体を生成します。
第三級アミン、明らかな現象なし
アミンのヒンスベルグ反応(同定・分離)「スルホニル化反応」
第一級アミン、白色固体、NaOH に可溶
第二級アミン、白色固体、不溶性 NaOH
第三級アミン、未反応
ハロゲン化反応
臭素水、2,4,6-トリブロモアニリンを含む、白色固体
芳香族アミンのフリーデルクラフツ反応
第一級および第二級アミンはアシル化試薬で保護する必要があります
第三級アミンは直接フリーデルクラフツ反応を受ける可能性があります
ジアゾベンゼンクロリドの窒素発生反応(置換反応)
ジアゾは顔料の合成に使用される発色基です。
応用
ベンゼン環の指定位置に水酸基を導入
ベンゼン環上の特定の位置の「占有、位置」
水、△→Ph-OH
CuCl、HCl→Ph-Cl
CuCN、KCN→Ph-CN
KI→Ph-I
C2H5OH/H3PO2→Ph-H
ハイブリッドリング
ピロール、フラン、チオフェン
5メンバーリング
求電子置換(α位)
ピロールは弱酸性です
ピリジン
アルカリ性
求電子置換は主にβ位を攻撃します
マスタードガス S(CH2CH2Cl)2
アルカリ水を沸騰させてカルキで酸化消毒します。
ルイスガス (Cl2AsCH=CHCl)
加水分解 ClCH=CHA
アルカリ性物質と作用する
エチレン、ヒ酸ナトリウム
酸化
アミノ酸(L体)
男女
内部双極性塩の形成 (最小溶解度)
等電点 pI、陰イオンと陽イオンの濃度が等しい
pH>pI、負電荷
pH<pI、正電荷
特徴
このとき、アミノ酸の水への溶解度は最小になります。
双極子イオンの濃度が最も大きく、正イオンと負イオンの濃度が最も小さくなります。
極に向かって動かない
使用
分離・精製(アミノ酸の等電点の違いを利用)
脱水してペプチドにする(脱水縮合)
脱炭酸反応
Ba(OH)2、△
亜硝酸と反応して N2 を放出します (第一級アミンの性質)
ニンヒドリン水和物による呈色反応
α-アミノ酸がニンヒドリンと反応して紫色を生成します。
プロリンとニンヒドリンの反応生成物は黄色です
2,4-ジニトロフルオロベンゼン(アミノ置換フッ素)との反応
ポリペプチドやタンパク質の構造決定用(ジニトロベンゼン法、DNP法)
ペプチド
名前を付けるときは、N 端が前、C 端が右になります。
構造決定
完全加水分解法
並べ替え順序を決定する
N末端
2,4-ジニトロフルオロベンゼン
イソチオシアネート法(環形成)
C末端
A. カルボキシペプチダーゼ法
B. ヒドラジド法
酵素はペプチド結合の部分加水分解を触媒します
砂糖(Dタイプ)
構造
α波打ちスタイル、安定性が低い
β-サレンダー、より安定
アルカリ異性化
ケトとエノール間の変換
エピマー化
エピマー (1 つのキラル炭素原子のみが逆の配置を持ち、他のキラル炭素原子は同じ配置を持ちます)
配糖体の形成
名前: 糖配糖体のリガンド残基
乾燥HCl触媒
酸化反応(開鎖型で行われる)
トゥーロン試薬、フェーリング試薬
臭素水酸化(酸性)、異性化なし
アルドースは酸化できるが、ケトースは酸化できない(アルドースに異性化できない)
硝酸酸化
アルドースを酸化してグリコカリン酸にする
酵素酸化
すべての単糖類は還元されています
大人の反応
単糖と過剰なフェニルヒドラジン、加熱
ブドウ糖、黄色の結晶
シュガーフェニルヒドラジン→ヒドラゾン→ヒドラジン
砂糖が異なれば、結晶の形や融点も異なります。砂糖を使用して、異なる砂糖を識別します。
エステロジェネシス
脱水反応(エーテル形成、二重結合形成)
この製品はフェノールと反応して着色物質を生成し、糖の識別に使用されます。
二糖類
スクロース
加水分解されてグルコースとフルクトースになる
旋光現象はなく、試薬を形成することはできず、トゥーロン試薬やフェーリング試薬を還元することもできません。
フルクトース
加水分解されて 2 分子のグルコースになる
還元性:トゥーロン試薬とフェーリング試薬の還元
フェニルヒドラジンとマルトースを形成できる
可変回転現象
乳糖
加水分解されてガラクトースとグルコースになる