平常テスト標準解答⑤改

2(3)についての改訂版
有機化学Ⅱ平常テスト⑤(2014.10.30)標準解答
1
次の(1),(2)は IUPAC 英名と慣用英名を、(3),(4)は IUPAC 英名のみを示せ。
(1) (CH3)2CHOH
(2) (CH3)3CCH2OH
(3)
IU propan-2-ol
IU 2,2-dimethylpropan-1-ol
慣 isopropyl alcohol
慣 neopentyl alcohol
(4) (CH2)5CH3
HO
OH
OH
(3) cis-(meso)-cyclohexan-1,3-diol
2
(4) 3-hexylcyclopentan-1-ol
ROH の pKa について次のようなデータがある
①R-=CH3-:15.5,②R-=CH3CH2-:15.9,③R-= (CH3)3C-:
18.0,④R-=ClCH2CH2-:14.3,⑤R-=CF3CH2-:12.4,⑥R-=CF3CH2CH2-:14.6。
次の各小問に答えよ。
(1) ①~⑥の記号と不等号を用いて酸性の強い順に並べよ。
⑤ > ④ > ⑥ > ① > ② > ③
(2) ②と⑥の pKa の差異を説明せよ。理由と結論の因果関係を明確に記すこと。
pKa 値から、②よりも⑥の方が酸性が強い。②の H-CH2CH2 基における H-が、⑥では CF3 基に置き換えられ
ているため、F の大きな電気陰性度により CF3←CH2←CH2←O←H のように順に電子密度が偏り(≡3 個の F
【酸解離した右辺に現れる共役塩基「CF3CH2CH2O
により電子吸引され)、H+が放出されやすくなるからである。
」の酸素上の lone pair 電子密度が F の電子吸引効果(誘起効果)により減じられ、より弱い Lewis 塩基、換
−
言するとより安定な Lewis 塩基となるため、CF3CH2CH2OH がより酸解離しやすくなる。すなわち、
CF3CH2CH2OH はより強い酸となる。】
三行目までの説明文、あるいは【】内の説明文のどちらかを書く。
NaOR2+R1OH なる反応の平衡定数 K の−log(K)を pK と定義する。次の反応の平衡
(3) NaOR1+R2OH
式を示し、pK を計算せよ。ただし平衡式においては、進みやすい方向の矢印を大きく表示せよ。
a) NaOCH2CH2Cl を CH3OH に加える
NaOCH2CH2Cl + CH3OH
NaOCH3 + ClCH2CH2OH
pKa =15.5
pK = 15.5−14.3 = 1.2(K=10−1.2)
pKa =14.3
b) NaOC(CH3)3 を CH3OH に加える
NaOC(CH3)3 + CH3OH
NaOCH3 + (CH3)3COH
pKa =15.5
3
pK = 15.5−18.0 = −2.5(K=102.5)
pKa =18.0
CH3CH2OH を hydropyridinium chlorochromate(PCC)により酸化してアセトアルデヒド(エタナール:
ethanal)を合成する反応式を示せ。中間のクロム(Ⅵ)酸エステルの構造を明示すること。
PyH+
=
とする
NH+
CH3CH2OH + PCC
[PyH+・Cl-CrⅥ(=O)2-O−]
6価の Cr
↓
CH3CH2O-CrⅥ(=O)2-OH
+ PyH+・Cl−
4価の Cr
↓
CH3CH=O + HO-CrⅣ(=O)-OH
+ PyH+・Cl−