酸と塩基の有機反応化学

酸と塩基の有機反応化学

著者名 奥山 格
発行元 丸善出版
発行年月日 2021年07月
判型 B5 257×182
ページ数 146ページ
ISBN 978-4-621-30637-6
Cコード 3043
ジャンル 化学・化学工学 >  有機化学 >  有機化学反応・有機合成

内容紹介

有機化学反応を酸塩基反応として統一的にとらえ、理解することを目的に解説した画期的なテキスト


 

有機化合物は、広い意味で、すべて酸あるいは塩基であり、両方の性質をもっているものも多い。有機化合物の酸性中心と塩基性中心を見極めれば、塩基から酸に電子対が動き、結合の組換えを起こして反応を達成することが分かる。本書ではこのような考えをベースに “酸と塩基が反応する”という立場で有機反応をとらえ、有機反応の化学を一から考えていく。

 

多種多用な有機反応を初学者にも分かりやすく反応の基礎から解説し教科書を補完する。また、新しい視点から統一的に学習することができる本書は、大学院入試に備えて有機化学を総復習するのにも最適である。本書で学習すれば、反応がどのように進むか反応機構まで予測できるようになり、有機化学の発展的な内容も十分にこなすことができるようになるだろう。

目次

1 有機分子の構造と相互作用
 1.1 共有結合
   1.1.1 ルイスの考え方
   1.1.2 化学結合の軌道モデル
   1.1.3 結合の極性
 1.2 分子の形と軌道の混成
 1.3 σ 結合と π 結合
 1.4 電子の非局在化
   1.4.1 共 役
   1.4.2 芳香族性
 1.5 分子間相互作用
 1.6 立体化学と異性体
   1.6.1 シス・トランス異性
   1.6.2 鏡像異性体
   1.6.3 立体配座
   コラム1 線形表記

2 酸塩基反応と有機極性反応
 2.1  酸・塩基の種類と反応例
 2.2 有機反応の種類
 2.3 有機反応基質の酸性と塩基性
   コラム2 反応のエネルギー:反応速度と平衡定数
 2.4 有機反応における酸・塩基の反応性
 2.5 ブレンステッド酸の酸性度
 2.6 酸性度を決める因子
   2.6.1 結合力と電気陰性度
   2.6.2 アニオンの非局在化
   2.6.3 置換基効果
 2.7 炭素酸の酸性度:カルボアニオンの安定性
 2.8 カルボカチオン
 2.9 酸・塩基の分子軌道
   2.9.1 塩基性と軌道エネルギー
   2.9.2 反応における分子軌道相互作用
 2.10 酸化還元反応
   2.10.1 酸化数と酸化状態
   2.10.2 有機反応における酸化と還元

3 π 結合の酸塩基反応 I:アルケンへの付加
 3.1 アルケンへのプロトン付加
   3.1.1 ハロゲン化水素の付加
   3.1.2 水和反応
 3.2 アルケンの反応性とカルボカチオンの安定性
   3.2.1 アルケンの塩基性
   3.2.2 カルボカチオンの安定性
   コラム3 ハモンドの仮説
 3.3 ハロゲンの付加
 3.4 エポキシ化
 3.5 アルキンへの付加
 3.6 1,3−ブタジエンの反応
 3.7 求電子性アルケンと塩基の反応

4 π 結合の酸塩基反応 II:芳香族置換反応
 4.1 ベンゼンの反応性
 4.2 求電子付加−脱離機構による置換反応
 4.3 ベンゼンのハロゲン化
 4.4 種々の置換反応
 4.5 置換ベンゼンの反応
   4.5.1 置換基効果
   4.5.2 ベンゼニウムイオンの安定性
   4.5.3 置換基の分類
 4.6 フェノールとアニリンの反応
 4.7 アニリンのジアゾ化
 4.8 芳香族求核置換反応
   4.8.1 求核付加−脱離機構による置換反応
   4.8.2 脱離−付加機構による置換反応

5 飽和炭素における酸塩基反応 I:求核置換反応
 5.1 ブロモメタンの反応
 5.2 SN2 反応
   5.2.1 反応機構
   5.2.2 立体化学
   5.2.3 反応性
   5.2.4 溶媒効果
 5.3 加溶媒分解と SN1 反応
   5.3.1 SN1反応の機構
   5.3.2 反応性
 5.4 分子内求核置換:隣接基関与
 5.5 SN1 反応と SN2 反応の競合
 5.6 アルコールと誘導体の反応 
   5.6.1 ハロゲン化水素酸との反応
   5.6.2 アルコールの酸化
   5.6.3 エーテルの反応
   5.6.4 エステルの反応

6 飽和炭素における酸塩基反応 II:脱離反応
 6.1 E1 反応
   6.1.1 反応機構
   6.1.2 SN1 反応との競合
 6.2 E2反応
   6.2.1 E2 反応と SN2 反応
   6.2.2 反応機構と軌道相互作用
 6.3 E2 反応の連続性と E1cB 反応
 6.4 脱離反応の位置選択性
   6.4.1 E1 反応の位置選択性
   6.4.2 E2 反応の位置選択性
 6.5 アルコールの脱水反応
 6.6 カルボカチオンの転位
 6.7 置換と脱離の競合
   コラム4 選択性について

7 カルボニル基の酸塩基反応
 7.1 カルボニル結合の π 分子軌道
 7.2 シアノヒドリンの生成
 7.3 水和反応
   7.3.1 水和反応の平衡
   7.3.2 反応機構
 7.4 アルコールの付加
   7.4.1  ヘミアセタールの生成
   7.4.2 アセタール化
 7.5 ヒドリド還元
 7.6 アミンとの反応
 7.7 α,β–不飽和カルボニル化合物の反応
 7.8 エステルの加水分解
   7.8.1 塩基性条件における加水分解
   7.8.2 酸触媒加水分解
   7.8.3 四面体中間体の証明
 7.9 エステルの生成と変換反応
   7.9.1 エステル化
   7.9.2 エステル交換
   7.9.3 アミンとの反応
 7.10 カルボン酸誘導体の相互変換
   7.10.1 カルボン酸誘導体の相対的反応性
   7.10.2 カルボン酸誘導体の相互変換

8 エノラートイオンとその等価体
 8.1 エノール化
   8.1.1 反応機構
   8.1.2 平衡定数
 8.2 エノールとエノラートの π 塩基としての反応
   8.2.1 ケト化に伴う反応
   8.2.2 α−ハロゲン化
   8.2.3 塩基促進ハロゲン化とハロホルム反応
 8.3 アルドール反応
   8.3.1 反応機構と脱水反応
   8.3.2 ケトンのアルドール反応
   8.3.3 交差アルドール反応
 8.4 クライゼン縮合
   8.4.1 反応機構
   8.4.2 分子内および交差クライゼン縮合
 8.5 1,3–ジカルボニル化合物
   8.5.1 酸性度
   8.5.2 エノラートの反応における問題点
   8.5.3 β−ケトエステルのアルキル化と脱炭酸
   8.5.4 エノンへの共役付加
 8.6 リチウムエノラートの反応
 8.7 エノラート等価体の反応
   8.7.1 エナミン
   8.7.2 エノールシリルエーテル

9 酸・塩基触媒反応
 9.1 プロトン移動の速さと触媒反応の機構
   9.1.1 プロトン移動の速度
   9.1.2 特異酸触媒と一般酸触媒
   9.1.3 緩衝液中における反応速度
 9.2 酸触媒反応
   9.2.1 特異酸触媒反応
   9.2.2 一般酸触媒反応
 9.3 塩基触媒反応
   9.3.1 特異塩基触媒反応
   9.3.2 一般塩基触媒反応
   9.3.3 特異酸−一般塩基触媒反応
 9.4 ブレンステッド則
   9.4.1 触媒の酸性度と塩基性度
   9.4.2 ブレンステッド関係と二官能性触媒
 9.5 求核触媒反応
   9.5.1 カルボン酸誘導体の反応における第三級アミン触媒
   9.5.2 カルボニル化合物の反応における第二級アミン触媒
   9.5.3 ピリドキサールによるアミノ酸の変換

 付 表
 問題の解答
 索 引

 






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