化学Ⅰの有機化学についての質問です。 構造分析の問題で 不飽和度を求めて、その求めた不飽和度からどうやって二重結合や環の数を出しているのかが分かりません

化学Ⅰの有機化学についての質問です。 構造分析の問題で 不飽和度を求めて、その求めた不飽和度からどうやって二重結合や環の数を出しているのかが分かりません 教えてください

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不飽和度が0のとき Cの手がすべて水素や炭素に単結合でつながっていて、かつ鎖状(枝分かれしても可)となっています。 不飽和度というのは {上記のとき(水素が炭素に対して理論上一番多く結合しているとき)の水素の数-実際の水素の数}÷2で出ます ではなぜ不飽和度が発生するのか 例えば炭素同士が1つ二重結合しているとき C=C となるので、 C-C のときより明らかに水素が2つ分結合できなくなります。 また1つ環があるとき …C-C… となっているとすると、 …C-H H-C… よりもやはり水素が2つ分減ります。 これは本来Hが共有結合するはずのCの不対電子が、2つのC同士で余分に消費されているからです なので 不飽和度… x =環と二重結合が計 x 個分子内に含まれている となります ただ、どっちが何個なのかは不飽和度だけではわからないので、他の条件から導き出さなければいけません。

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理論的に不飽和度を求める場合は、この式で求められます。 (不飽和度)=(C+1)-(H+N)/2 C;炭素の数 H:水素,ハロゲンの数 N:窒素,リンの数 不飽和度から二重結合や環を見出す為に、スチレンC8H8例を挙げて説明しましょう。 構造も描いたので、二重結合と環を確認してみてください。 有機化合物の分子式が与えられていますので、上式を用いて不飽和度を求めます。 (不飽和度)=(8+1)-(8)/2=9-4=5(>4) これでこの化合物の不飽和度は5と求められました。ここで不飽和度の後に”>4”と書いたのは、”環構造(ベンゼン環)が含まれる”と言う事を示す為に書きました。何故不飽和度が4だとベンゼン環が含まれるかと言いますと、ベンゼンには3つの二重結合があります。この二重結合を飽和する(単結合にする)のに必要な水素ガスのmol数が3molです(ここで不飽和度が3になります)。ベンゼン環の二重結合を全て飽和してシクロヘキサンにしたとしても、まだ不飽和度が1残っています。残りの不飽和度は環を開いて鎖状炭化水素(アルカン)にする為に必要な水素ガスのmol数です。 ここまでが”何故不飽和度が4以上だと環が含まれるか?”の説明です。 計算で求めた不飽和度から4を引くと、やはり不飽和度が1残ります。不飽和度と言うのは”二重結合の数”又は”飽和する為に必要な水素ガスのmol数”と説明しましたが、この場合は前者を考えます。構造を見てもらうお分かりになります様に、ベンゼン環には二重結合を持つビニル基が結合しています。残りの不飽和度の原因は、このビニル基の二重結合です。 ここまでが不飽和度と二重結合,環の関係になります。ここまでの説明を用いて、構造決定を行います。 ①ベンゼン環(フェニル基:-C6H5)の存在が決定されたので、分子式C8H8からフェニル基の炭素・水素の数を引きます。 C:8-6=2 H:8-5=3 ②残りの炭素の数・水素の数,不飽和度1から想定できる構造を考えます。 残りの炭素・水素の数:C=2,H=3 想定される構造:-CH=CH2 ③これまでの過程で分かった構造を組み合わせます。 -C6H5,-CH=CH2より考えられる構造は、C6H5-CH=CH2 少々詳しく書きましたが、この回答で如何でしょうか?

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二重結合が一つ増えると不飽和度が1増えます。 また環が一つ増えると不飽和度が1増えます。 三重結合が一つ増えた場合には不飽和度が2増えます これを考えると、 不飽和度1の場合 環1個or二重結合1個を持つことになります。 不飽和度2の場合 環2個or 二重結合2個or 三重結合1個or 環1個と二重結合1個 の可能性があります。 不飽和度が大きくなればなるほど、不飽和結合の仕方のパターンが増えます。 なので不飽和度からすぐに二重結合の個数や環の個数がわかるということはありません。 二重結合や環の個数を求めるにはその他の条件も必要です。