Question

ぴい

【有機化学】芳香族アミドの構造決定の問題です。
最初から解き方が分からないので教えていただきたいです🙇‍♂️

21
芳香族アミドの構造決定 C14H1NOの分子式をもつ化合物Aがある。 Aはア
ミド結合をもち希塩酸と十分に加熱し、加水分解したあと, 後処理をすると、 B, Cが
得られた。
B.を過マンガン酸カリウムで酸化すると, D が生成した。 D を加熱すると酸無水物 E
になった。Cに無水酢酸を反応させると, A と同じアミド結合をもつ化合物Fが生成
した。 F の分子式は CHINO であった。
問 A~Fの構造式を記せ。 ただし, A~Fは芳香族化合物である。

有機化学 芳香族アミド 構造決定

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

きぃ

まず、一番下より、a~fすべてベンゼンあります。
AをBCにわけても、どちらにもベンゼンがあるので、ベンゼンが2つあります。

ちなみに、
不飽和は、｛(14✖️2➕2)➕1➖13｝➗2＝9

構造決定は、最初の引き算みたいのをやるといいですよ。Hの数はなんとなくで大丈夫です。

過マンガン酸カリウムでの変化は大体-COOHを作りますので、Dは-COOHがあります。
ベンゼンと-COOHがあるとこからできる無水物はどうせ無水フタル酸でしょう。途中でおかしくなったらまた考えればいいです。

無水フタル酸からAまで戻りましょう。
そしたら、そこからFにいくだけです。

質問があれば気軽にどうぞ。

ぴい

ありがとうございます🙇‍♀️
3つ質問があります。
①最初の引き算みたいなやつは理解できたのですが、最初に不飽和度が9だと求まることで何が分かるのでしょうか？
②BがわかるとなぜAが分かるのですか？
③問題とはあまり関係ないかもしれないのですが、最初にAを希塩酸と十分に加熱するのはなぜですか？

きぃ

①構造決定において、最初に不飽和を計算しておくことは結構大切です。
今回は"たまたま"ベンゼンの不飽和度4が２つと、アミド結合の二重結合1つで全ての不飽和度を満たせましたが、

問題によっては、ベンゼンの不飽和度などを引いても、不飽和度がいくつか残ってたりするわけです。そういう時、残りの部分の構造を決める時に役立つわけです。
また、不飽和度が大きい時は大体ベンゼンがあります。

不飽和度の計算は慣れれば数秒でできるのでやるに越したことはないでしょう。
C＝Cの数、H＝Hの数、N＝Nの数とすると、
{(2C+2)+N-H}➗2
こうです。

②今回の文章はアミド結合があり、加水分解してるので、アミド結合の部分が反応していることがわかります。

そうしますと、
-CONH-の部分に水が入って、
-COOHとNH2-となります。
これがアミド結合の加水分解です。

ですので、Bの-COOHの部分がもともとアミド結合していたとわかります。
そうしたら、Bには(Cの何か)とベンゼンがあるので、最初の左ページで調べた通り、あとはアミド結合とベンゼンだけです。ということで、アミド結合を通して、もう一つのベンゼンをBの-COOHの部分にくっ付けるだけです。

③水だけだと加水分解が起こりにくいことがあります。そこで、酸を入れると、H⁺が加水分解の触媒となり、しっかり加水分解してくれます。それくらいで大丈夫です。問題には問われません。

構造決定の問題には、こんなふうに、解答には必要ない部分の文章がたーくさん出てきます。そこでつまづかないように気をつけてください(*'▽'*)

質問があればどうぞ。

ぴい

理解できました！
丁寧に説明して下さりありがとうございます🙇‍♀️