有機化学のオキテ27

分子量108の互いに構造異性体で、炭素、水素、酸素から成る3種類の芳香族化合物A、B、Cがある。Aの5.4mgを完全に酸化すると、15.4mgの二酸化炭素と3.6mgの水が発生した。ナトリウムを加えるとA、Bは水素を発生したが、Cは反応しなかった。また、塩化鉄(Ⅲ)水溶液を加えると、Aだけが青色に呈色した。Aのベンゼン環の水素原子1個を塩素原子で置換した化合物は、2種類の異性体が存在する。Bをおだやかに酸化するとDになり、さらに酸化するとEを生成した。次の各問に答えよ。
C = 12、Ｈ = 1.0、Ｏ = 16

• （1）Aの分子式を記せ。
• （2）A、B、C、D、Eの構造式と物質名を記せ。

＜久留米大学医学部 一部改＞

＜解答＞

• （1） C₇H₈O
• （2）

＜解説＞

• （1）芳香族化合物A5.4mgの中のC、H、Oの質量を求めると 原子数の比は よってAの組成式はC₇H₈O（式量108）となり、与えられた分子量と組成式量が一致するので分子式もC₇H₈Oとなる。
• （2）分子式C₇H₈Oで考えられる芳香族化合物は次の5種類である。 芳香族化合物Aはナトリウムを加えると水素が発生し、塩化鉄(Ⅲ)水溶液に呈色反応を示し、ベンゼン環の水素原子1個を塩素原子で置換した化合物には2種類の異性体が存在するのでｐ-クレゾールと考えられる。 芳香族化合物Bはナトリウムを加えると水素が発生し、塩化鉄(Ⅲ)水溶液に呈色反応を示さず、おだやかに酸化するとD、Eに変化するのでベンジルアルコールと考えられる。 芳香族化合物Cはナトリウムを加えると反応しなかったのでアニソール（メチルフェニルエーテル）と考えられる。

＜補足＞

A（ｐ-クレゾール）のベンゼン環の水素原子1個を塩素原子で置換した化合物は2種類の構造異性体が存在したが、o-クレゾールとｍ-クレゾールの場合はそれぞれ4種類ずつ存在する。