重要なポイント
有機合成は、官能基どうしの変換の地図である。各矢印の試薬とその反応の種類を知っていれば、ある化合物から別の化合物への経路を計画できる。
- 主な反応の種類は、付加(C=C や C=O へ)、置換(飽和炭素や環上で)、脱離、そして酸化・還元である。
- アルケンからアルカン: Ni や Pt を用いた H₂。アルケンからアルコール: 酸触媒による水。アルコールからアルケン: 濃硫酸と加熱。
- ハロアルカンからアルコール: NaOH 水溶液(置換)。ハロアルカンからアルケン: KOH のアルコール溶液(脱離)。ニトリルやアミドからアミン: LiAlH₄。
- 第一級アルコールからアルデヒド: PCC。第一級アルコールからカルボン酸、または第二級からケトン: 酸性の K₂Cr₂O₇ や KMnO₄。
主な式
alkene + H₂ → alkane (Ni)alkene + H₂O → alcohol (H⁺)alcohol → alkene (conc. H₂SO₄, heat)RX + OH⁻(aq) → ROH + X⁻RX + KOH(alc.) → alkene
例題
エテンからエタン酸へ: エテンに水を付加(H₃PO₄、水蒸気)してエタノールをつくり、酸性二クロム酸塩で加熱還流して酸化するとエタン酸になる。PCC を使うならエタナールで止まる。NaOH 水溶液はブロモエタンをエタノールに、KOH のエタノール溶液はエテンに変える。
よくある間違い
- KOH 水溶液とアルコール溶液を取り違えること。水なら置換、エタノール溶媒なら脱離が起こる。
- アルデヒドを得たいのに強い酸化剤を使うこと。カルボン酸まで進んでしまう。
- アルデヒドの還元で第一級、ケトンの還元で第二級アルコールが得られることを忘れること。
練習
このトピックの練習問題で力試しをしましょう:反応と機構