有機化学:芳香族求電子置換

みなさんはじめまして。シマゲンと申します。
本日は有機化学における内容をまとめます。第一回目です。

有機化学に関しては単元にまつわる問題をピックアップしていきます。

問1
芳香環に対するヨウ素置換における試薬選択

問2
ハロゲン化アリールハロゲン化ビニルがFriedel-Crafts反応の条件下で生成しない理由

問3
芳香族求電子置換と芳香族求核置換の違い

問4
ハロゲンはなぜ不活性基といえるか

問5
アルキルベンゼン臭素化はどのように起こるか
反応例)プロピルベンゼンから1-ブロモプロピルベンゼンを得る反応

 以上5題の解説をします。

＜解答＞

問1

ヨウ素自身は芳香環に対して不活性基である。過酸化水素のような酸化剤、またはCuCl₂の塩を加える必要がある。

問2

アリール型およびビニル型カルボカチオンはエネルギーが非常に高いから。

問3

求電子置換:
電子供与性置換基のときカルボカチオン中間体を安定化させるため有利である。

求核置換:
電子求引性置換基のときカルボアニオン中間体を安定化するため有利である。

 求電子置換に対して環を不活性化する電子求引基(-NO2,-CR,-CN)は求核置換に対しては環を活性化する。そのうえ、こちらの官能基は求電子置換ではメタ配向性基であるが、求核置換ではオルトーパラ配向性である。

問4
ハロゲンは強い電子求引性誘起効果が弱い電子供与性共鳴効果に打ち勝つため。

問5
アルキルベンゼンをN-ブロモスクシンイミド(NBS)で処理する。

今回の単元からは以上となります。それでは失礼します。

高分子科学の勉強やめまあぁぁぁぁぁぁすww

みなさんはじめまして。シマゲンと申します。
先日、定期テスト対策兼院試対策として高分子の勉強記録を上げました。

私気が変わって、進学予定だったコースを変更しました。そのコースには高分子科学は選択科目に入ってないので高分子科学の勉強やめまあぁぁぁぁぁぁすww
2カ月の時間全て無駄になりまあぁぁぁぁぁぁすww

ほんまに優柔不断でいい加減な奴やでホンマに...

まあなぜテストまで1年きった時期にコース変えようと思ったのかというと、ある人のブログを読んだことがきっかけです。はじめは院試に向けた勉強どうしようかと経験者の人のブログをいくつか探しては読み、探しては読むを繰り返していました。

すると、自分の希望先の大学院に在籍している人を見つけ、読んだわけですよ。そして、大学のホームページ飛んで、研究室や説明会の動画を見て、
・・・なんかこっちのほうがいいな
と思っちゃたわけですよーー。いや、もっと早い段階で決めろよと思いました。

 

選択科目は有機化学はそのままで、高分子科学から生物化学に変えました。

生化学は大学の講義聞いてるころから興味のある分野で、学部の研究室も生化学系統のところを第一志望に置いています。

高分子科学の勉強時間もいつか何かの役に立つと思いながら、私は生化学の教科書に手を伸ばすのであった。

高分子科学:付加縮合

みなさんはじめまして。シマゲンと申します
本日は高分子科学における内容をまとめます。第二回目です。

熱硬化性樹脂にはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラニン樹脂などがある。

付加反応と重合反応を繰り返して高分子化する反応を「付加縮合」と呼ぶ。

実際の反応例としてノボラックが代表的です。フェノールとホルムアルデヒドの間の反応で得られる。酸あるいは塩基触媒の存在下で反応させる。

縮合反応で得られたベークライトは分子内にフェノール部分を持っているので、ホルムアルデヒドとの反応で付加反応を得ることができる。

ここではフェノールとホルムアルデヒドの特別な反応性が大きく貢献している。すなわちフェノールのo-位は付加反応と縮合反応の両方を行うことができる。ノボラック樹脂は酸性触媒を使用すると得られる。塩基触媒を使用するとレゾール樹脂が得られる。ノボラックは固体、レゾールは液状である。

ノボラックはヒドロキシメチル基が少ないため加熱だけでは硬化しない。通常、ヘキサメチレンテトラミンのような塩基性の硬化剤を加える。

一方、アミノ基を含む尿素(ウレア)やメラミンの付加縮合重合からはウレア樹脂やメラミン樹脂などを生成する。

尿素樹脂については塩基性条件下でヒドロキシメチル尿素。酸性条件下でポリメチレン尿素が得られる。

メラミンも生成機構は尿素樹脂と同様に進行する。

反応性のモノマーは硬化剤と共に型に入れて加熱することで3次元架橋反応が進行し、硬化物となる。

今回のテーマは以上となります。この作業が私のアウトプットになればいいなと思います。それでは失礼します。

高分子科学:重縮合と重付加

みなさんはじめまして。シマゲンと申します
本日は高分子科学における内容をまとめます。第一回目です。

重縮合と重付加には通常、2種類のモノマーが必要。

酢酸＋エタノール→酢酸エチル
が生成する反応を「縮合反応」と呼ぶ。このとき、酢酸がテレフタル酸、エタノールがエチレングリコールというように、両者とも2官能性になると、高分子が生成される。
この反応を「重縮合」と呼ぶ。この種の反応では、水や塩酸などが副生成物として出てくるのが特徴です。

重縮合の例として
①ジカルボン酸とジオールからのポリエステル
②ジカルボン酸とジアミンからのポリアミド
がまず挙げられます。

前者の代表的な高分子はポリエチレンテレフタレート(PET)です。飲料用ペットボトルやポリエステル繊維に広く用いられます。

ポリアミドの代表はナイロン6やナイロン66で、繊維として使われるとともにエンジニアリングプラスチックとして射出成型品としても使用される。

ナイロン6:εカプロラクタムに水を加えて加熱し、加水分解によってカルボン酸を得る。
                  窒素気流下で加熱、減圧脱水してナイロン6を得る。

ナイロン66:アジピン酸とヘキサメチレンジアミンを反応させる。

一方、ジイソシアナート化合物とジオールとの反応でポリウレタンを生成する。この時には副生成物がなく、この反応は「重付加」と呼ぶ。
重付加反応で生成する高分子で有用なものはポリウレタンです。反応性が高いイソシアナート基(-N=C=O-)とアルコール基をそれぞれ2つ持ったモノマー同士を反応させるとポリウレタンとなる。

ポリウレタンの応用例は塗料、接着剤、ウレタンフォーム、ジャージや水着に用いる繊維、人工皮革、自動車の内装品など様々である。

さらに重付加で有名なものとしてエポキシ樹脂がある。2分子のエポキシ化合物は1分子の一級アミンを付加させることで得られる。

ふう。今回のテーマは以上になります。記事制作時間は1時間ぴったしです。この作業が私のアウトプットになればいいなと思います。それでは失礼します。

7月7日 進捗状況

みなさんはじめまして。シマゲンと申します。

今週は雨がやばいですね。私の地域はまだ安全ですが、九州の方面は本当に大変だと思います。コロナがやばいと騒がれている中での大雨洪水。これについては対処の使用がない。まさに想定外。マイトガイ!

昨日6日と今日7日は夜バイトがあったため、あまり学習はできていません。
特に有機演習のテキストは6章終わってません。範囲は決して多いわけでなく、他にやるべきことが多く、キャパおーばあーになっております。
まあ全部自分が悪いんすよねえーー

大学の定期テスト近いんで、そちらの対策優先してしまうと、どうしても他のタスクに手を伸ばすのがきつい…誰か助けてくれえ

今日大事な大事な予定があったのをすっかり忘れていました。
ChemStation主催の第五回Vシンポがあったのですが、バイトで参加できませんでした。後日アーカイブ見て感想を載せたいと考えてます。

第5回は「最先端ケムバイオ」ということで東京〇成や島〇製作所、Mer〇kといった協賛企業がスポンサーだったので、リアルタイムで聞きたかった。有機分野の教授や研究員様の話は難しいけどとても役にたつのでtubeで調べてみるといいと思います。

バイト終わりに記事書くのきっちいいーって思いながら仕上げました。
明日も元気に頑張りたいです。失礼します。

7月5日 進捗状況

みなさんはじめまして。シマゲンと申します。

土日と雨ばかり続いております。私は基本休日の午前は公園で軽いランニングをし、午後は近場の喫茶店で作業をしていますが、今週は両日とも家で過ごしていました。

今週はひどい。言い訳するわけではないですが、ごみみたいな休日でした。
朝起きて首を寝違えたせいで机に向かうのがしんどい。横になって本を読んでいても眠たくなる。動画サイトなどをうろうろして、まともに勉強ができていない。

5月、6月もこんな過ごし方をした週がありましたが、7月になってこれはまずいですね。せっかくブログ始めたのでもっと死ぬ気で勉強したという報告ができるよう頑張ります。

とはいったものの、土曜日に大学の課題を終え、日曜に有機のと高分子をそれぞれ2時間ずつはやりました。目標は休日10時間の学習がベストです。

今日やった有機の演習です。
1-ブテンを原料として、1-ブタノールおよび2-ブタノールをそれぞれ選択的に合成する方法を説明する。

来週からは大学の定期テスト対策をメインにやっていくので、院試対策の勉強はあまりできないとは思います。それでは失礼します。

7月3日 進捗状況

みなさんはじめまして。シマゲンと申します。

梅雨明けの待たれる今日この頃、空の青さが夏らしく輝きを増してきました。

さて、今日の学習を報告します。

・TOEIC演習5レベル

・有機演習4章

この2つがメインでした。
専門科目の化学ばかりやるのでなく、TOEICも私はスコアを上げねばらんのです。ちなみに私の最高スコアは500前半なんで目標は750点といったたところです。
いやあ、先が長いですえ。

ちなみに単語もクソ弱な私ですが、春休みは一日100単語ずつ金フレ使ってお勉強してましたが、その習慣もどっかいってしましましたーｗｗ
TOEICのスコアの上げ方をどなたか教えてくださいませんか？ご検討のほどお願い致します。

 

今日有機演習で出てきた問題です。

シクロヘキサン、シクロヘキセン、ベンゼンを臭素Br2と反応させたい。それぞれどのような条件を用いたらよいか。

大学１年の授業でやるような内容ですね。考えてみましょう。少しでも知識アップにつながるんじゃあないでしょうか。

明日は土曜日ですが、諸事情でブログ更新できないと思います。有機演習5章は基礎問題くらいしかできないでしょうが、大学からの課題は何とか終わらせてみせます。
それでは失礼します。