マインドマップギャラリー 第 7 章 アルコールおよびフェノールエーテル
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2023-10-24 10:49:53 に編集されました第 7 章 アルコールおよびフェノールエーテル
アルコール
構造
ヒドロカルビルヒドロキシル
水素結合が存在する
自然
物理的特性
低級モノアルコール
水と混和する溶解度
親水性の特性が一目瞭然
一般的な親水基: -OH、-COOH、-NH2、-SO3H 一般的な親油基: -R、-Ar、-COOR、CO-C
沸点
分子量が大きいほど、
枝が少ないほど高い
密度
脂肪族アルコールはアルカンより大きく 1 より小さく、芳香族アルコールは 1 より大きくなります。
化学的性質(図)
酸性とアルカリ性
酸性(プロトン移動)
水より弱い酸
R 基は電子を供与し、O-H 結合の極性が低くなり、酸性が低くなります。
アルカリ性(弱アルカリ性)
ヒドロキシル酸素は孤立電子対を持ち、強酸からプロトンを受け取ってプロトン化アルコール(陽塩)を形成することができます。
陽塩は強酸に可溶で、水に不溶なアルカン、ハロゲン化炭化水素、アルコールを区別できます。
ハロゲン化
ハロゲン化水素によるハロゲン化
アクティブ
アリルアルコール | ベンジルアルコール > 第 3 級アルコール > 第 2 級アルコール > 第 1 級アルコール
HI>HBr>HCl>HF
仕組み(写真)
第一級アルコールはSN2メカニズムの可能性があります
第 2 級アルコール、第 3 級アルコールは、カルボカチオン中間体と転位を経て SN1 機構となる可能性があります。
ルーカステスト
ルーカス試薬
無水塩化亜鉛の濃塩酸溶液
使用
第一級、第二級、第三級アルコールの識別
6℃以下
第三級アルコール
室温ですぐに濁る
ベンジル、アリル系
室温ですぐに濁る
第二級アルコール
室温で数分後に曇る
第一級アルコール
室温では反応せず、加熱すると白濁する
ハロゲン化三(五)リン、塩化チオニルなどによるハロゲン化
ハロゲン化炭化水素の実験室での調製 (写真)
エステル化(可逆)
酸の脱水酸化 アルコールの脱水素
反応性
メタノール>一級アルコール>二級アルコール>三級アルコール
三硝酸グリセリン(ニトログリセリン)
脱水
アルコールは酸触媒下で加熱すると脱水します
高温 (170)
分子内脱水反応(脱離反応)によりエンが得られる
ザイツェフのルールに従う
低い温度 (140)
第三級アルコールは一般に80~90℃で分子内脱水反応を起こします。
分子間脱水によりエーテルが得られる
難易度
カルボカチオンの安定性が決定する
3級アルコール>2級アルコール>1級アルコール
再配置製品 P120 が生成される可能性があります
ウィリアムソン反応
ナトリウムアルコキシドとハロゲン化炭化水素の置換反応によりエーテル化合物が生成します(不斉エーテルの有効な合成方法)
3級ハロゲン化炭化水素、ビニルハロゲン化炭化水素、芳香族ハロゲン化炭化水素は使用できません。
酸化
一価アルコールの酸化
α-H の反応
第一級アルコール
アルデヒドカルボン酸
第二級アルコール
ケトン
第三級アルコール
酸化しにくい
PCC酸化法
三酸化クロムとピリジンによって形成される錯体は、第一級および第二級アルコールを高収率で迅速にアルデヒドとケトンに酸化でき、C=C には影響を与えません。
工業用接触脱水素
ビシナルジオールの酸化
過ヨウ素酸により酸化され、定量的にカルボニル化合物に変換される
ヨウ素滴定法
フェノール
構造(写真)
P-π共役、電子密度は酸素により減少し、ベンゼンにより増加します
-OHはベンゼンを活性化します
自然
物理的特性
州
純粋な無色の液体または固体、酸化後は淡いピンク〜赤〜茶色
沸点
水素結合がある場合は高く、ニトロフェノールなどの分子内水素結合がある場合は低くなります。
水溶性
水にわずかに溶けるが、ベンゼン、エーテル、エタノールなどの有機溶媒に溶けやすい
密度
1より大きい
有毒で腐食性がある
化学的特性
弱酸性
フェノキシドアニオンの負電荷 (孤立電子対) はベンゼン環に分散され、安定性と酸性度が高まります。
酸性度:カルボン酸>炭酸>フェノール>水>アルコール
色の反応
フェノール構造とエノール構造の両方が塩化第二鉄と錯体を形成して発色する可能性があります。
使用
フェノール化合物とエノール化合物の識別
フェノールは塩化第二鉄と反応して青紫色を形成します
エーテル生成反応(ウィリアムソン反応)
フェノール (求核剤) はアルカリ溶液中でハロゲン化炭化水素または硫酸エステルと反応してエーテルを形成します
エステル化反応
酸、酸塩化物、酸無水物と反応する可能性があります
ベンゼン環の求電子置換反応
ハロゲン化
臭素水と反応して白色沈殿トリブロモフェノールを生成(同定、定量)
硝化
これを室温で希硝酸で酸性化し、オルト位が主生成物であるオルト-パラ位の2つの生成物を得る。
オルト位は分子内水素結合を形成し、6 員キレートは揮発しやすくなります。 パラ位は分子間水素結合を形成し、揮発しにくいです。
濃硝酸を加熱するとトリニトロフェノール(ピクリン酸)が得られます。
スルホン化
濃硫酸と反応する
室温
隣接する位置
100℃
対位法
フリーデルクラフツ反応 フリーデルクラフツ反応
アルキル化
アシル化
過剰な塩化アルミニウム
酸化反応
酸性重クロム酸カリウムを使用して p-ベンゾキノンを生成する
水酸基が多いほど酸化されやすい
1,2,3-プロログルシノール (ピロ没食子酸) は酸素を容易に吸収します
エーテル
混合エーテルの命名
小さなグループが最初に来て、大きなグループが最後に来て、アリール グループを含むグループが最初に来ます。
構造P131
線状分子ではない
自然
物理的特性
州
ある香りのする液体、メチルエーテルは液体です
沸点
沸点はアルカンとほぼ同じ
溶解性
小さな双極子モーメント、弱い極性分子、低級エーテルは水にわずかに溶けますが、ほとんどのエーテルは不溶です
化学的特性
アルカリ性(弱アルカリ性)
濃酸と反応して陽塩を形成する
エーテル結合の切断
フェノキシ基は壊れていない(共役している)
加熱条件下で濃HIまたはHBrと反応させてハロゲン化炭化水素およびヒドロキシル化合物を得る
メトキシル基の定量(Zeizer法)
自動酸化
α位は酸化されやすく過酸化物を生成します。
試験方法:KIでんぷん試験紙、存在すると青くなります。 除去方法:硫酸第一鉄または亜硫酸ナトリウムを添加
環状エーテル
エチレンオキシド
写真
クラウンエーテル
相間移動触媒反応
代表的な化合物
アルコール
メタノール
通称「木アルコール」
元々は木材の蒸留から得られたもの 一酸化炭素と水素から工業的に生産される
無色の液体で、水およびほとんどの有機溶媒と混和します。
これは水と一定の沸騰混合物を形成しないため、分別蒸留によって分離できます。
金属マグネシウムは微量の水を除去できます
塩化カルシウムで形成された複合体は塩化カルシウムでは乾燥できません
毒性が強い
エタノール
糖類の発酵、水を加えてエチレンを製造
水と一定の沸騰混合物を形成する
無色の引火性液体
塩化カルシウムとの複合体
エチレングリコール
一般的にはグリコールとして知られています
無色無臭の甘い透明な液体
エチレンの酸化またはエチレンオキシドの加水分解による調製
エンジンの不凍液
グリセロール
通称グリセリン
無色で甘い粘稠な液体、水に溶けやすい、エーテル、クロロホルムには不溶
油加水分解製剤
シクロヘキサノール
一般的にミオイノシトールとして知られています。
白色の結晶、水に易溶、エタノール、エーテルには不溶
生物の成長に必要な
ベンジルアルコール
ベンジルアルコールとも呼ばれる
無色の液体、芳香のある香り
水にわずかに溶けるが、有機溶剤と混和する
酸化されてベンズアルデヒドになります
弱い麻酔、消毒、2%水溶液を「無痛水」と呼ぶ
フェノール
フェノール
一般的には石炭酸として知られています
酸化しやすいので光を避けて保管してください
消毒
ペンタクロロフェノールは無色の結晶で、除草、木材の保存、シロアリ駆除に使用されます。
クレゾール
石炭フェノールとも呼ばれる
クレゾール石けん液は通称「リゾール」と呼ばれています。
3つの異性体の混合物
o-クレゾール
m-クレゾール
p-クレゾール
消毒
ベンゼン
3つの異性体
レゾルシノールは存在しないので人工的に合成する必要がある 殺菌効果があり、フェノールよりも刺激性が低く、皮膚疾患の治療に使用できます。
カテコールとハイドロキノン
還元剤、現像剤
酸化剤によるポリマーモノマーの酸化・重合を防ぐ重合禁止剤
ペアラボ抗酸化物質
オルトアドレナリンにはこの構造が含まれています
ビタミンE
トコフェロール、プレグノールとも呼ばれる
植物油に広く存在し、3種類のαβγがあり、α活性が最も高い
黄色の油状物質、水に不溶、有機溶剤に溶けやすい
嫌気状態では熱やアルカリに安定で酸化しやすい
抗酸化物質、フリーラジカルを除去する
ビスフェノールA
BPA
白色の針状結晶で、水に難溶、脂肪族炭化水素、アセトン、エタノール、酢酸、希アルカリに可溶。
プラスチック製品の特性を強化しますが、内分泌疾患を引き起こす可能性があります
エーテル
エーテル
無色の液体で、揮発性が高く引火性が高く、火災が発生すると爆発します。
麻酔効果がある
除草剤
2,4-ジクロロ-4'-ニトロジフェニルエーテル
黄色の針状結晶で、水に難溶、有機溶媒に易溶
テトラヒドロフラン
THF
エーテル臭のある無色透明の液体で、水、アルコール、ケトン、ベンゼン、エステル、エーテル、炭化水素と混和します。
中性極性非プロトン性溶媒
酸素原子はルイス酸に配位します
水素結合が存在する
水溶性の増加
沸点上昇
水素結合
意味
分子内の原子と、O、N、F、場合によっては S、Cl などの非共有電子対を含む原子との組み合わせによって形成される非常に弱い結合。
影響
分子内水素結合
分子会合、沸点上昇
分子間水素結合
分子会合を減らし、沸点を下げる