平成 27 年度 有機化学 I 小テスト 第 19 回 【問題】ベンゼン(C6H6)を基質とした臭素化(Br2, FeBr3)、ニトロ化(HNO3, H2SO4)、 スルホン化(H2SO4、加熱)、Friedel-Crafts アシル化(CH3COCl, AlCl3)の反応の機構と生 成物を記せ。 解答の指針:芳香族化合物の反応の基礎となる反応群である。まず、今回はベンゼンの反 応について学習する。ベンゼン環上に存在する π 電子は強力な求電子剤(δ+性)を作用 させると求核付加反応を起こす。このような置換反応は求電子剤が芳香族化合物の水素原 子を置換するので、芳香族求電子置換反応という。(ベンゼン環が求核攻撃するが、芳香 族求核置換反応ではないことに注意。)反応形式を頭に叩き込むためには反応機構をしっ かり理解するのが一番です。では、それぞれ解いていきましょう。 ・臭素化 Br Br Br Fe Br Br Br Br Br Fe Br Br この末端のブロムが強力な求電子剤として機能する。 Br +よりH+で放出される H Br Br Br Fe Br Br Br Br Fe Br Br Br 再芳香環化 Br Fe Br + Br – Br Br ブロモベンゼン Br 平成 27 年度 有機化学 I Br Br Fe Br 小テスト Br第 19 ブロモベンゼン Br Fe Br + Br – Br 回 ・ニトロ化 + O O N OH O H O S O H O H O H O N O + O O S O H O O N O O N O H O N O O N O ニトロベンゼン ・スルホン化 O HO S O H O 硫酸 O H O S OH O 硫酸 O H O S OH H O O S OH O スルホニウムイオン (反応活性種) O S OH O H O S OH O O S OH O ベンゼンスルホン酸 ・Friedel-Craft アシル化反応(フリーデルークラフトアシル化反応) アシル基とは RC=O の事を言う。ベンゼン環に炭素原子を導入できる非常に有用な反応であ る。この時に使う基質はアシルクロリド(R(C=O)Cl)、ルイス酸は塩化アルミニウム(AlCl3) である。覚えておいてください。 平成 27 年度 有機化学 I 小テスト 第 19 回 アシル基(一般名) アセチル基(固有名詞) アシルクロリド O O R H3C R Cl Al Cl Cl O Cl 今回はアセチルクロリド O O H3C Cl Cl Al Cl Cl Cl– O H CH3 H3C Cl Cl Cl + Al Cl Cl O O Cl H3C Cl Al Cl Cl Cl Al Cl Cl Cl O CH3 CH3 + HCl アセトフェノン フリーデル-クラフトのアルキル化反応も合わせて覚えておいてください。 (教科書 p241) 反応機構は、ほぼ同じで君たちなら理解できるはずです。 学籍番号 名前
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