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高校発展Chapter 2010

脂肪族化合物(アルコール・カルボン酸)

アルコールを酸化するとアルデヒド→カルボン酸になる。この流れを覚えれば有機化学の半分はわかる。

#アルコール#カルボン酸#エステル#酸化#脂肪族

つまり「酸化の段階」で化合物が変わる

\xrightarrow{} \xrightarrow{}

この一方向の流れを頭に入れるだけで、反応の半分が解ける。


アルコールの酸化

種類酸化生成物
第一アルコール(−CH₂OH)アルデヒド → カルボン酸エタノール → アセトアルデヒド → 酢酸
第二アルコール(−CHOH−)ケトン(止まる)2-プロパノール → アセトン
第三アルコール酸化されない反応なし

アルデヒドの検出

銀鏡反応:アンモニア性硝酸銀溶液に加温 → 銀が析出(鏡になる)

フェーリング反応:フェーリング液 → 赤色沈殿(Cu₂O)

ケトンはどちらの反応もしない。


エステル化

RCOOH+R’OHH2SO4,ΔRCOOR’+H2O\text{RCOOH} + \text{R'OH} \xrightarrow{H_2SO_4, \Delta} \text{RCOOR'} + \text{H}_2\text{O}

酢酸+エタノール → 酢酸エチル(CH₃COOC₂H₅)+水

果物の香りはエステルが多い。バナナ(酢酸イソアミル)など。


💡豆知識

エステルは「香り」の正体だ。バナナの香り(酢酸イソアミル)、リンゴの香り(酢酸エチル)、パイナップルの香り(酢酸ブチル)。天然の果物には実際にこれらのエステルが含まれているが、人工香料はより安価に化学合成したものを使っている。食品添加物の「天然香料」と「人工香料」は化学構造的にはほぼ同じだ。

よく間違えるところ

銀鏡反応はアルデヒドの検出反応だが、ケトンは反応しない。第二アルコールを酸化するとケトンができるが、ケトンはそれ以上酸化されにくい。アセトン(ネイルリムーバーの主成分)はケトンで、銀鏡反応を示さない。

重要ポイント

まとめ

  • 第一アルコール → アルデヒド → カルボン酸(酸化の流れ)
  • 第二アルコール → ケトン(止まる)
  • 銀鏡反応・フェーリング反応:アルデヒドの検出
  • カルボン酸+アルコール → エステル(脱水縮合)

まとめ

  • 第一アルコール → アルデヒド → カルボン酸(酸化の流れ)
  • 第二アルコール → ケトン(それ以上酸化されない)
  • アルデヒド検出:銀鏡反応・フェーリング反応
  • カルボン酸+アルコール → エステル(脱水縮合)

// quiz

確認問題

Q1.エタノールを酸化すると最初に何ができるか?

Q2.カルボン酸とアルコールが反応してできるものは?

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有機反応機構

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