フェノールのニトロ化でシリカゲルを用いて、Rf値を求める実験なんですが。
自分の実験データでは、oーニトロフェノールの値が0.873、
p-ニトロフェノールの値が0.18となりました。この順番の原因は何ですか?
自分科学に関しては相当の無知で、まるで分かりません。
それと、中性の状態と塩基性の状態にてスペクトルを測定したのですが、
各UV、VISに対応するp-ニトロフェノールの構造を教えてください。
ちなみに、p-ニトロフェノールの方が濃い黄色を示すのは何故ですか?
たくさん質問してすいません(^^;)

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A 回答 (3件)

ニトロフェノールの構造というとベンゼン環にOH基とNO2基が構造を思い浮かべると思いますが、p-とo-異性体の場合はOH基が電子供与性で、NO2基が吸引性のため、「キノイド型」という互変異性を生じます。



 キノイド型の構造式は、フェノールOHからH+をはずしてをケト型にし、ニトロ基(C-NO2)をエノール型(C=NO2-)に、ベンゼン環の共役(二重結合の線)をずらしてやると書けます。

発色の原因はキノイド型をとることにあり、o-とp-の発色の差はキノイドの構造の差にあります。

「キノイド型」について教科書等で調べられるとヒントが得られると思います。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
自分にはちょい難しいみたいです(^^;)
とにかくみなさまのご協力により解決しました。

お礼日時:2002/01/07 13:53

 なかなか良い実験だと思います。


 染料についてのニトロ基の役割などを調べてみると面白いことが分かるかと
思います。
 シリカゲルに対する吸着能の差は極性の差。
 吸引基の付いたフェノールはかなりの酸性物質→造塩で色変化する。
 色調の違いも共役系の長さとの関連で染料のことを調べて見ると面白いかも
しれません。具体的回答でなくご免なさい。MiJunさんと同様、調べてみるこ
とをお勧めします。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
参考になりました。

お礼日時:2002/01/07 13:52

前半に関しては、TOPページで「薄層クロマトグルフィー」と入れて検索するといくつかHitしますので参考にしてください。



>p-ニトロフェノールの構造
ちょっと表現が気になりますが・・・・?
「会合」をキーワードに調べてみてください。

ご参考まで。
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この回答へのお礼

んむ…、自分も何を書いているのやら、よく分からない状況でして…。
とにかく調べてみます。ありがとございまし~。

お礼日時:2002/01/07 13:49

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Aベストアンサー

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こうなることによって、共鳴系に大きな変化が生じます。
すなわち、H+が取れる前には、主としてベンゼン環上に分布していたπ電子が、ニトロ基や新たに生じた-O^-を巻き込んで非局在化することになります。
たとえば、ベンゼン環とOの間やベンゼン環とニトロ基由来のNの間の結合に二重結合性が生じ、下記のような共鳴型が大きく寄与することになるために、可視領域に吸収を生じ、黄色に着色することになります。
Hは省略してあります。少々わかりにくいかもしれませんが、ご容赦ください。
    C=C     O-
   /   \   /
O=C     C=N+
   \   /   \
    C=C     O-

上記のような共鳴型が生じる理由として、フェノール性の-OHからH+が取れたことが重要であるということです。

Qフェノールの配向性・・・???

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できればニトロフェノールを例として使って
その仕組みなどを説明していただきたいのですが・・・

なにぶんさっぱりわからないもので・・・
教えていただけると嬉しいです(^-^)

よろしくおねがいいたしますっm(_ _)m

Aベストアンサー

 確か goldengirl さんは高校生だったと思いますが,「共鳴」という事は習ってられるでしょうか? お書きの配向性をキチンと説明するには共鳴の理解が必要になります(参考 URL の図5/説明5 にありますが,チョット難しいでしょうか?)。

 とりあえず簡単に説明してみますが,参考 URL の「図21」を使います。なお,説明は「説明21」にあります。

 お書きの反応はカチオン性の試薬(図にある E+)が芳香環のπ電子に対して攻撃して起こる「求電子反応」で,芳香環の炭素に+電荷を持つ中間体を通ります。

 既に存在する置換基(Z)に対して,オルト又はパラ位で反応した場合,共鳴によってZが付いた炭素も+電荷を帯びます。

 Zが電子を押し出す性質(「電子供与性」と言います)を持った置換基(-OH, -NH2, -CH3 等)の場合は,この中間体の+電荷が弱められるため安定化を受け,この経路の反応が起こりやすくなります。結果,オルト・パラ置換体の割合が増加します。

 逆に,Zが電子を引っ張る性質(「電子吸引性」と言います)を持った置換基(-NO2, -COOR, -Br 等)の場合は,中間体の+電荷を強めるため中間体が不安定になり,この経路の反応は起こり難くなります(オルト・パラ置換体ができ難い ⇒ メタ置換体の割合が増加)。

 なお,Zのメタ位で反応した場合は,どちらの性質の置換基も中間体の安定性には影響を及ぼしません(つまり,配向性には影響ありません)。

 以上の結果をまとめると,

  電子供与性の置換基 ⇒ オルト・パラ配向性
  (-OH, -NH2, -CH3 等)

  電子吸引性の置換基 ⇒ メタ配向性
  (-NO2, -COOR, -Br 等)

 いかがでしょうか。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/Technopolis/2515/chem2/chem2_00.htm

 確か goldengirl さんは高校生だったと思いますが,「共鳴」という事は習ってられるでしょうか? お書きの配向性をキチンと説明するには共鳴の理解が必要になります(参考 URL の図5/説明5 にありますが,チョット難しいでしょうか?)。

 とりあえず簡単に説明してみますが,参考 URL の「図21」を使います。なお,説明は「説明21」にあります。

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V/V%は、
溶質が液体の場合に使われます。
溶液100ミリリットル中に溶質が何ミリリットル入ってるか。

という事になります。

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そのときの発色の原理について、質問があります。

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共役二重結合がある場合、紫外線に反応すると理解していたのですが、長波と短波を当てたときに、長波だけ反応する物質、短波だけ反応する物質があり,なぜこのような結果になるのか不思議です。
自分なりに考えてみたところ、「短波で消光するのは、シリカゲルに蛍光物質がぬってあって、その上に展開した物質が覆うように存在するからであり、別に共役二重結合を持たなくてもプレート上に展開された物質はすべて確認できるのかな。長波で反応する場合は、共役二重結合によって紫外線を吸収した後、別の波長として放出し、蛍光物質として検出できるのかな。」と思いましたが、よくわかりません。
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