le 28 septembre, 2021

授業傍用プリント　有機p-81演習1

駿台　理系標準問題集　化学　四訂版

165 名城大(改)

「ベンゼン置換体」に関する問題

C₈H₁₀O の異性体

　※　「芳香族」または「ベンゼン環をもつ」

　　　　という表現があること。

<解説の解説> 　

※　構造推定のポイント

　　塩化鉄(Ⅲ)水溶液で呈色　→　フェノール性ヒドロキシ基あり

　　分子式から環を引き算する　→　置換基の原子の数がわかる

　　側鎖は4価の炭素と2価の酸素で組み立てる　

　　二置換体は，o,m,p

　　三置換体は二置換体をベースに対称軸を考慮して
　　　三つ目の置換基の位置を決めていく

Q1 　FeCl₃で呈色するもの

(1)　フェノール性ヒドロキシ基はベンゼン環に直結しているから，
　すでに-OHがついているので，二置換体以上を考える。

　　i) 二置換体のとき
　
　　　　　　　　　分子式　　C₈H₁₀O
　　　　　　　　　環　　　　　C₆H₄ 　 (-
　　　　　　　---------------------
　　　　　　　　　置換基 　 C₂H₆O

　　　　置換基のうち一つはOHだから，これを引くと，
　　　　もう一つはC₂H₅となり，エチル基と確定する。

　　　　o,m,p の三種を考える。


　　ⅱ) 三置換体のとき
　
　　　　　　　　　分子式　　C₈H₁₀O
　　　　　　　　　環　　　　　C₆H₃ 　 (-
　　　　　　　---------------------
　　　　　　　　　置換基 　 C₂H₇O

　　　　置換基のうち一つはOHだから，これを引くと，
　　　　残りはC₂H₆となり，分けると2個のメチル基-CH₃
　　　　が確定する。

　　　　2個のメチル基をつけたo,m,p-キシレンに
　　　　対称軸を引き，-OHの置換位置を決定する。

Q2 　一置換体であるもの

(2)　定石どおり，分子式から環を引き算する。

　　　 一置換体のとき
　
　　　　　　　　　分子式　　C₈H₁₀O
　　　　　　　　　環　　　　　C₆H₅ 　 (-
　　　　　　　---------------------
　　　　　　　　　置換基 　 C₂H₅O　　　　

　　　　側鎖としてC₂H₅Oが一か所についている。

　　　　2価以上の原子は C, C, Oだから，

　　　　　　　　環 - C2 - C1 に　-OHがついたアルコール

　　　　　　　　環 - O - C - C のエーテル

　　　　　　　　環 - C - O - C のエーテル

　　　　が考えられる。

Q3 　FeCl₃で呈色しない二置換体

(3)　定石どおり，分子式から環を引き算する。

　　(1)の　i) 二置換体のときと同様に
　
　　　　　　　　　分子式　　C₈H₁₀O
　　　　　　　　　環　　　　　C₆H₄ 　 (-
　　　　　　　---------------------
　　　　　　　　　置換基 　 C₂H₆O

　　　ただ，(1)の i)　では環に直結した-OHがあったが
　　　今回はないので，C,C,Oのうち，Oはだめ。
　
　　そこで，二つの置換基は Cすなわち-CH₃と
　　　C+Oすなわち-CH₂-OHもしくは-O-CH₃に
　　　限定される。

　　　それぞれ　o,m,p の三種を考える。

※　化合物名は，実は何通りもあり，図には高校生になじみのある
　　化合物をベースにした例を示してあります。
　　　
　　たとえぱ，(1) ではフェノールをベースにして2.3-dimethylphenolと
　　しましたが，キシレンをベースに2,3-xylenolという名称もあり，
　　1-Hydroxy-2,3-dimethylbenzeneと言い換えることもできますね。

　　(2) のアルコールはエタノールをベースにベンゼン環=phenyl基　　　　　　　　　
　　　を置換基としてあります。

　　(3)では教科書にあるベンジルアルコールとアニソールをベース
　　　にmethyl基を置換基としてあります。　　　　　　　　

※　あまり複雑なものは名称を入試で問うことはないようです。
　あくまでも参考に。興味があれば検索してみてもいいでしょう。
　「なるほどね」という命名があると思います。