Question

⛄️

DとEが中性物質と書いてあるのですがどういう意味ですか？

232. <構造決定と抽出> 思考
水素、酸素原子のみからなる分子量 500 以下の芳香族化合物Aがある。 実験1
から実験8 に関する記述を読み, (1)~(5)に答えよ。
なお,これらの実験ではシストランス異性体を区別するが、 光学異性体(鏡像異性体)
は区別しない。 構造式や不斉炭素原子の表示 (*) を求められた場合は,次の例になら
って書け。 H=1.0,C=12.0, 16.0
OH
CH=CH-C-CH2-CH-COOH
実験1 化合物A213mgを完全に燃焼させたところ、二酸化炭素 550mgと水 135mg
のみが生成した。
実験2 化合物Aを水酸化ナトリウム水溶液で完全に加水分解した後、 酸性になるまで
希塩酸を加えた。この反応液にジエチルエーテルを加えてよくふりまぜたところ,
このジエチルエーテル溶液には, 化合物 B, C, D, Eが含まれていた。 化合物B,
化合物 C および化合物DとEの混合物を次図の操作で分離した。

132 有機化合物の構造と性質・反応
-7
化合物 BC, D, E のジエチルエーテル溶液」
水層
-
化合物B
水層
エーテル層
エーテル層
化合物 C
化合物 D, E
実験3 化合物Bは, 化合物Fを過マンガン酸カリウム水溶液と共に長時間加熱するこ
エーテルのエ
とで得られた。 化合物Fは, プロピン (C3H4)を鉄触媒存在下, 高温で反応させ
ると得られる芳香族化合物の一つである。
実験4 化合物Bを加熱したところ, 分子量が 18.0 減少した酸性化合物Gが得られた。
実験5 空気中で加熱した銅線にメタノール蒸気を接触させることにより、刺激臭のあ
実験6 化合物 D, Eをクロマトグラフィーにより分離した。 化合物 D, E は、 同じ分
る気体として化合物Hを得た。 酸を触媒として化合物Cと化合物Hを反応させる
とノボラックとよばれる物質が得られた。
子式をもっていたが, それぞれの沸点は異なった。
実験 化合物Dを酸性条件で加熱したところ, いずれも分子量が化合物Dのものより
18.0減少した3種類の化合物が得られた。そのうち2つはシスートランス異性体
の関係にあった。
実験 化合物Eにヨウ素と水酸化ナトリウム水溶液を加えて加熱したところ、黄色沈
殿が生じた。
(1) 化合物Aの分子式を書け。
(2) 下線部a) で示した反応で得られると考えられる芳香族化合物をすべて構造式で書
け。
(3) 分離操作を示した図中の空欄ア〜ウ
りそれぞれ1つ選べ。
(b) 塩化ナトリウム水溶液
に入る最も適切な試薬を以下の(a)~(i)よ
(a) 熱水
(c) 希塩酸 (d) 過酸化水素水
(e) 炭酸水素ナトリウム水溶液
(f) 硫酸ナトリウム水溶液
(g) トルエン (h) 水酸化カリウム水溶液
(i) エタノール
(4) 分離操作を示した図中の空欄エに入る最も適切な語句を以下の(a)~(e)より1つ
選べ。
1
(a)(b)
(c) 熱分解 (d) 凝固(e) 燃焼
(5) 化合物 B,C,D,Eの構造式を書け。 不斉炭素原子があれば,不斉炭素原子に印
をつけよ。
[ 18 東北大〕

(3) (4) Fの側鎖を KMnO で酸化し､Bが生成する。 このBが実験4の
が脱離したと考えられる。 よって, F は上記の左側と決まる。
ように反応するので、 B には -COOH が隣接し, H2O (分子量 18.0)
-COOH 加熱
*COOH 脱水 HOOC
CH31
CH₂ KMnO₂
-CH3 酸化 HOOC
B
実験5では, メタノールを酸化してホルムアルデヒドHCHO (H) を
得ることがわかる。 そしてCと反応させてノボラック(フェノール
|樹脂合成の中間生成物) を得るので、Cはフェノールと決まる。
以上より,Bはトリカルボン酸,Cはフェノール,DとEは中性物
質とみなして, 実験2では次のような手順で分離する。
B, C, D, E のエーテル溶液 ※①
← NaHCO3aq ･・・(e)
水層
Bの塩
mn
HClaq ---(c)
B
( カルボン酸)
エーテル層
C, D, E
水層｢
←KOHaq
Cの塩
wym -HClaq
C
※② A
(h)
エーテル層
D, E
D, E
※①
ともに酸性のカルボン酸とフ
ェノールのうち, カルボン酸
(炭酸よりも強い酸) だけが中
和して塩になる。
RCOOH + NaHCOs
RCOONa + HỌ CO,
ここで KOHaqを用いてしま
うと, フェノールも反応して
1つに分離できない。
-
※②
フェノール (水よりも強い酸)
が中和して塩になる。
OH
+ KOH
~OK
+ H2O

有機化合物の構造と性質･反応 構造決定と抽出