有機化学のオキテ7,8

問題

• 問1. 化合物Ａ、およびＢの分子式を記せ。
• 問2. 下線部①の酸化反応式で得られるケトンの構造式（示性式）を記せ。
• 問3. 本実験で用いた混合物1.0mol中に含まれるアルケン化合物ＡとＢの物質量の比（Ａ：Ｂ）をａ）～ｅ）の中から一つ選びなさい。
  ａ）１：２  ｂ）２：３  ｃ）１：１  ｄ）３：２  ｅ）２：１
• 問4. ホルムアルデヒドの他に本実験で生成したアルデヒドの構造式（示性式）を示せ。
• 問5. 下線部②で示した黄色の結晶沈殿物の分子式を記せ。

解答と解説

＜解答＞

• 問1. C₄H₈
• 問2. 下図
• 問3. ｃ）
• 問4. 下図
• 問5. CHI₃

＜解説＞

• 問2. C₄H₈で表されるアルケンは幾何異性体を含めて4種類あり、それぞれを酸化すると

  下線部①ではアルデヒドとケトンが生じているので①の反応は（２）の反応であることがわかり、得られるケトンはアセトンと判明する。

• 問3.（１）～（３）の反応のうちケトンを生成するのは（２）の反応だけなので問題文中の0.50mol生成したケトンはアセトンである。アセトンが0.50mol生成すると（２）の反応でホルムアルデヒドも0.50mol生成する。ホルムアルデヒドは全部で1.0mol生成されているので（３）の反応で0.50molのホルムアルデヒドが生成することがわかる。すると（３）の反応でプロピオンアルデヒドが残りのアルデヒドとして0.50mol生成することがわかる。以上の値から（２）と（３）の反応でＡ、Ｂが0.50molずつ反応したことがわかるので、ＡとＢの物質量比は１：１になる。
• 問4. 問3の解説よりプロピオンアルデヒドが生成したことがわかる。
• 問5. アセトンに対するヨードホルム反応で得られた黄色結晶は、ヨードホルムCHI₃である。

＜補足＞

• 1. この問題におけるアルケンの酸化剤としてオゾンが想定できる。（オゾン分解）。
• 2. C₄H₈酸化の式（１）～（３）を想定したが結局（１）の反応は生じていない。
• 3. 酢酸はCH₃CO－の構造を持つが、ヨードホルム反応は陰性である。これはCH₃CO－にOが結合しているので水素やアルキル基が結合している場合とは反応性が異なるためである。