さまざまな有機化合物を調査する - セッション 1

有機化合物。連鎖。炭化水素。脂肪族炭化水素。芳香族炭化水素。官能基。単純な脂肪族炭化水素の命名法。

炭素原子と水素原子を含む化合物は有機化合物と呼ばれます。有機化合物には、炭素原子と水素原子に加えて、酸素、窒素、リン、ハロゲンなどの他の原子も含まれています。有機化合物の例としては、グルコース、カルボン酸、エタノールなどが挙げられます。炭素は有機化合物の中で独特の特性を示します。四価です。これは、最大 4 つの共有結合を形成できることを意味します。

炭素原子は他の炭素原子と結合して長い化合物の鎖を形成します。炭素原子のこの自己連結特性は連鎖反応と呼ばれます。連鎖反応により、炭素原子はさまざまな化合物を形成できます。ヘプタンには鎖状につながった 7 つの炭素原子が含まれています。ベンゼンには環状に結合した 6 つの炭素原子が含まれています。

炭化水素は炭素原子と水素原子のみで構成される化合物です。炭化水素は飽和炭化水素と不飽和炭化水素に分類できます。飽和炭化水素は炭素原子間に単結合のみを持ちます。飽和炭化水素の例としてはプロパンが挙げられます。不飽和炭化水素は、炭素原子間に 1 つ以上の二重結合または三重結合を持ちます。不飽和炭化水素の例としてはエチレンが挙げられます。

直鎖状または分岐鎖状の炭化水素は脂肪族炭化水素と呼ばれます。アルカン、アルケン、アルキンに分類されます。アルカンは炭素原子間に単結合を含みます。アルカンの一般的な分子式を以下に示します。 n は分子内の炭素原子の数を表します。たとえば、プロパンはアルカンです。炭素原子が3つ含まれています。その分子式は C₃H₈。アルカンは飽和炭化水素とも呼ばれます。

アルケンには炭素原子間に 1 つ以上の二重結合が含まれます。アルケンの一般的な分子式を以下に示します。 n は分子内の炭素原子の数を表します。たとえば、エチレンはアルケンです。 2つの炭素原子の間に二重結合が含まれます。その分子式は C₂H₄。アルケンは不飽和炭化水素とも呼ばれます。

アルキンには炭素原子間に 1 つ以上の三重結合が含まれます。アルキンの一般的な分子式を以下に示します。 n は分子内の炭素原子の数を表します。たとえば、エチンはアルキンです。 2つの炭素原子の間に三重結合が含まれます。その分子式は C₂H₂。アルキンは不飽和炭化水素とも呼ばれます。

芳香族炭化水素は、単結合と二重結合が交互に並んだ 1 つ以上の炭素原子の環を含む有機化合物のグループです。独特の香りや匂いがあるため、芳香植物と呼ばれます。最もよく知られている芳香族炭化水素はベンゼンです。ベンゼンは6個の炭素原子の環状構造を持っています。芳香族炭化水素は、プラスチック、染料、医薬品の製造にも使用されます。

官能基とは、分子内の特定の原子または結合のグループであり、化学反応における分子の特性、反応性、および動作を決定します。例えば、ヒドロキシル基 -OHアルコールによく見られる極性官能基です。ヒドロキシル基を含むアルコールの例 -OHエタノールです。カルボキシル基 -COOHカルボン酸に含まれています。カルボキシル基は本質的に酸性です。カルボキシル基を含むカルボン酸の例としては、酢酸が挙げられる。

アルコキシ官能基 R-O-Rエーテルの中に存在します。 R は任意のアルキル基を表します。アルカンから水素原子を1つ取り除くと、アルキルになります。例えば CH3CH2-アルキル基です。それはエチルと呼ばれます。 -COHこの基はアルデヒド基と呼ばれます。それはアルデヒドの中にあります。 R-CO-Rケトンの一般式です。ケトンには -CO-グループ。この基はカルボニル基と呼ばれます。図には官能基のさらにいくつかの例が示されています。

脂肪族炭化水素は、国際純正・応用化学連合システムと呼ばれる体系的な命名システムを使用して命名されます。 IUPAC システムでは、鎖内の炭素原子の数を示すために接頭辞を使用します。その後に接尾辞「-ane」が付き、分子がアルカンであることを示します。たとえば、炭素原子が 1 つあるアルカンはメタンと呼ばれます。 2つの炭素原子を持つアルカンはエタンと呼ばれます。

炭素鎖に分岐または置換基がある場合、IUPAC システムでは番号付けシステムを使用して分岐または置換基の位置を識別します。最も長い連続炭素鎖が最初に識別されます。次に、接頭辞を使用して分岐または置換基に名前が付けられます。分岐の位置は、分岐に結合している主鎖上の炭素原子の位置に対応する番号で示されます。

例えば、5つの炭素原子を持ち、2番目の炭素原子にメチル分岐を持つアルカンは、 2-methylpentane。接頭辞 2-メチル基が2番目の炭素原子に結合していることを示します。ペンタンは主鎖に 5 つの炭素原子があることを示します。最長の連続鎖の番号は置換基に近い端から始まります。

脂肪族炭化水素には、ハロゲン化物、アルコール、アミンなどの他の官能基も含まれる場合があります。これらの官能基は、官能基の種類と場所を示す接尾辞を使用して名前が付けられます。例えば、アルコール基を持つアルカン -OHこれに付加されたものはプロパノールと呼ばれます。接尾辞olはアルコール基の存在を示す -OH。 ethan は主鎖に 2 つの炭素原子があることを示します。さまざまな官能基の IUPAC 接尾辞の一部を図に示します。

さまざまな有機化合物を調べる - セッション 2

さまざまな有機化合物を調査する - セッション 1

有機化合物。 連鎖。 炭化水素。 脂肪族炭化水素。 芳香族炭化水素。 官能基。 単純な脂肪族炭化水素の命名法。

有機化合物。連鎖。炭化水素。脂肪族炭化水素。芳香族炭化水素。官能基。単純な脂肪族炭化水素の命名法。