Q&A

第1回講義の質問
Q. 下の反応の詳しい反応機構は? NaNH2は何してるの?
Q. 窒素原子の混成軌道の違いにより酸性度が違う理由が
よくわからなかった。(4人)
2
2
2
sp2
sp3
2
NaNH2は最初の脱プロトン化に
関与していると思われます
2
sp
p軌道
s軌道の電子
p軌道の電子よりも原子核の近くに
保持されている
炭素原子の電気陰性度: sp > sp2 > sp3
この順にNの塩基性も大きくなる
s軌道
Q. Chichibabin反応では4位は2位に比べて反応しにくい?
×
めちゃめちゃ反応しにくいです。
4位はN原子から遠いためNの誘起効果が小さくなり
求電子性が下がるので、2位や6位が先に反応します。
ただし、2位と6位に置換基がついている場合のみ
4位で反応できます。
Q. 右の[]内の→は
Q. 「H–」と「–NH2」の塩基性の大小は? この脱プロトン化は必要?
A. H2とNH3のpKaはともに約35なので塩基性はほぼ同じ。
勝手に脱プロトン化して水素ガスが出るので完全に進行。
ハンチュ
Q. Hantzschピリジン合成の詳しい反応機構は?
β-ケトエステルやアルデヒドのO原子の行方は?
中間体にも色つけましょう
では?
A. →であってます。
両矢印は共鳴を示す時しか
使いません。
エナミン
エノン
エナミンの合成
エノンの合成
ケトンとアンモニアの脱水縮合
エノラートとアルデヒドの縮合反応
(Knoevenagel縮合)
イミン-エナミン互変異性
ジヒドロピリジンの合成
O
O
O
R
R'
R
O
O
NH2
A. できます。
ただしうまくいくかはやってみないとわからない場合あり。
最近うちのラボの4年生がこんな反応をしてました。
β-ケトエステルではなく1,3-ジケトンとβ-ケトアミドの反応
ですが、β-ケトエステルと似たような感じで反応します。
O
1,4-付加
O
Q. Hantzschピリジン合成法で異なるβ-ケトエステルを使うことは
できるのか?
O
R
R
O
R'
H
N
O
H
O
O
O
R'
R
O
R
R
O
R'
R
O
O
O
H
N
H3N
O
N
H
R'
RO2C
R'
CO2R
H
O
NH3
H
RO2C
O
CO2R
R'
O
R
R
O
O
H
N
H
OH
N
H
OH
N
H
これを酸化してピリジン合成完了
+ H2O
Q. Hantzschピリジン合成法でCaOを使って脱炭酸する機構を
知りたい。
A. よく読んでますね。ボルハルト下巻1401pの内容ですか。
加水分解した後のカルシウム塩の熱分解のようです。
たぶんこんな感じ?最後は空気中の水か後処理の時に
プロトン化されるような気がします。
Q. 共鳴構造が苦手です。考えるときのコツは?
Q. 共鳴の式を書くときの電子の動かし方のコツは?
A. 共鳴の式=電子が極端に偏った式(極限構造式)
例えば芳香環の二重結合のπ電子を片方の炭素に
偏らせてみるといいです。
このとき、電気陰性度のでかい原子に負電荷を寄せるのが
ポイントです。
Q. ここのピリジンのN原子上の電子はどうなってんの?
加熱
Q. ヘテロ原子ってNがぱっと浮かぶけどC以外ならSも?
A. そうです。ヘテロ原子=CとH以外全部
A. sp2軌道に2電子、p軌道に2電子です。
他にN原子まわりにはC–C結合2本すなわち4電子あるので
オクテット則満たしています。
有機化学の魅力についての一例(宣伝)
うちの研究室で開発した試薬が2014年市販化されました。
「一酸化炭素を簡単に生成できる固体試薬」
Q. pKaなどちんぷんかんぷんでした。どうすればいいですか?
A. ボルバルト上巻73p見ればいいことあります。
Q. 反応の名前は覚えるべきですか?
A. 数が少ないので覚えて下さい。変な名前ばっかしです。
頭
Q. 重要な部分を口答でなくスライドにもあげてほしいです。
A. ダメです。学生が来なくなります。学習効果がなくなります。
ギ酸2,4,6-トリクロロフェニル
猛毒のCOガスいらないので安全、室温で反応できる、
必要最小限のCO源のみで効率よく反応が進行
Q. 先生にとって有機化学の魅力は何ですか?
A. 自然界にない未知物質を自分でデザインして作れること。
自然界にちょびっとしかない有用なものを大量に作れること。
物質変換の術を身につけると楽しいです。
自分たちが開発した試薬や反応が世の中の
多くの人(主に化学系、創薬系の研究者)に
使ってもらえるのは非常に嬉しいことです。