フェノール誘導体の構造とRf値の関連性についてをお願いします。

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A 回答 (3件)

rei00 です。


hayaguru さん,kumanoyu さん,kumanoyu さんの補足要求に気付かず(投稿直前の確認不足です),同趣旨の回答をしてしまい申し訳ありませんでした。補足を拝見して追加回答いたします。

 が,今チョット詳細は書きづらいですので,閉められていなければ後ほど詳細(?)を記すとして,簡単なアドバイスを。

 順層TLCでの Rf 値と構造の関係の様ですので,極性が低い化合物程 Rf 値は大きく,極性が高い化合物程 Rf 値は小さくなります。後は,有機化学の教科書などで分子の極性が出ている辺りを御覧になってみてください。また,以前の質問「QNo.115761 極性と非極性」(↓)に対する回答を御覧下さい。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=115761
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 質問が漠然としすぎているため,これでは回答が付き難いと思います。

次の点について補足下さい。

・フェノ-ル誘導体とは?
 何か特定のものを想定されての質問でしょうか?そうでなければ,あまりにも多種類の化合物(酸性化合物から塩基性化合物まで,低極性の化合物から高極性の化合物まで)がフェノ-ル誘導体に含まれるため,構造と Rf 値の関連性は困難です。

・何の Rf 値? その分析条件は?
 同じ化合物でも,分離の機構や溶媒等によって Rf 値は変化します。したがって,これが分からないと,ご質問に対する回答は困難です。

 以上,よろしく。なお,一般的な事は分析化学やクロマトグラフィ-の教科書をご覧になれば出ていると思います。また,ここのトップペ-ジ(↓)で「クロマトグラフィ-」等で検索すれば多数の関連質問が見付かると思います。

参考URL:http://www.okweb.ne.jp/index.php3

この回答への補足

すいません、漠然すぎました(汗
それぞれphenol ,o-cresol, o-tert-BUthylphenol,
Catecol,p-cresol,2,6-Ditert-buthylphenolの6つの比較です。
そして炭素数、置換位置の違いとRf値の関連でお願いします。
未知資料の分析に展開溶媒としてヘキサンージエチルエーテル(4:1v/v)と
ヘキサンー酢酸エチル(4:1v/v)を使用しました。

補足日時:2002/01/12 18:53
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何がお知りになりたいのかもう少し詳しくお書きいただくほうがいいと思います。



フェノール誘導体と言っても幅広く、フェノールの塩や、エーテルも誘導体として含むのか、ベンゼン環上の置換基だけが問題なのか、ベンゼン環上の置換基にしても、COOH基や側鎖に脂肪族アミノアミノ基等があるような化号物も対象となるのか、アルキル基だけを問題とするのか、・・・

Rf値は順相TLCでの話し、で良いのでしょうか?

お書きの内容だけで回答すると、的確な回答になりにくいかな?と思います。

この回答への補足

ばかげた質問に丁寧に訂正を加えてもらいありがとうございました。
同様に質問に答えていただいた方の所に補足を加えたので時間があるようでしたら
改めて質問回答お願いします。
また情報不足の場合は不足場所の指定を改めてしていただければ幸いです。

補足日時:2002/01/12 19:08
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Qフェノールについてです。

フェノールは毒性がありますが、なぜポリフェノールは毒性がないんですか?
できれば詳しく説明してもらえると助かります。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

フェノール は芳香族化合物のひとつで、ベンゼンの水素原子の一つがヒドロキシル基に置換した構造を持っています。
分子式はC6H5OHと書かれますがC6H5O^-とH^+イオンにわずかに電離する性質もあって他の分子との反応性に富んだ分子であるといえます。
それに対してポリフェノール は、ポリ(たくさんの)フェノールという意味で、分子内に複数のフェノール性ヒドロキシ基(ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環に結合したヒドロキシ基)を持つ植物成分の総称であってフェノールの場合のように電離するのでもなく安定化され反応性に富んだ分子ではありません。そのためポリフェノールの毒性はなくなります。

Q薄層クロマトグラフィーのRf値について 試料を2倍希釈するとRf値が2倍になったのですが 関係性があ

薄層クロマトグラフィーのRf値について

試料を2倍希釈するとRf値が2倍になったのですが
関係性があまりわかりません汗

Aベストアンサー

そうなるのは理屈としておかしいです。
実際にそうなったというのであれば、そうならないような条件で実験を行うべきであり、実験条件の設定がおかしいです。
試料をプレートにつけた時に、溶媒の水も一緒に付きます。その水の処理はどうしたのでしょうか。また、スポットの大きさはどうでしょうか。
濃度の低下に伴って、スポットが大きくなったり、プレートに水が付いた状態で展開すれば、その影響が出るのは当然です。
Rf値が2倍とおっしゃいますが、たとえば、0.1が2倍になるのと、0.4が2倍になるのとでは話が違います。いい加減な操作が原因で、0.1が0.2になることはあるかもしれませんけど、0.4が0.8になることはないでしょう。
いずれにせよ、操作が不適当であることは確かですが、それ以上のことは、あなたが書いている情報も不足しているので判断できません。

Qフェノール樹脂とはなんですか?

先日,漆の器を買ったところ,外は本漆だったのですが,中身が「木粉・フェノール樹脂(55%)」と書いてありました。この,フェノール樹脂というのは,安価な漆製品にはよく使われているようで他所でも見たことがありました。それで,フェノールってなんだろう?と軽い気持ちで広辞苑を調べてみたところ,専門的な説明のあとに「有害」の言葉を見つけ,驚きました。
 でも,フェノール樹脂というのは,人体にとって大丈夫ですよね?ちょっとコワくなったので質問いたしました。こういう化学関連はまったくの素人なので,平たく説明していただけるとありがたいです。どうぞよろしくお願いします。

Aベストアンサー

 確かに、化学品の毒性データを見ると危ない物が多いですよね。ご不安のフェノール樹脂は確かにフェノールとホルマリンから作りますから、それらはどちらも有害物質です。
ホルマリンは最近ではシックハウス症候群で有名だけど、医学分野では生体を腐らせずに保存するのに使われていました(「います」が正しいかとは思いますが)。いろいろな樹脂の架橋・硬化材として使われています。毒性故に残留物については厳しい規制があります。
一方のフェノールは日本名「石炭酸」で昔は病院のホーロー洗面器に入って消毒に使われていましたね。確かにこれも毒性が強い物なので、そのことを利用しての消毒作用です。
 で、結論としてモノマーが有害だからと言ってそれが重合して出来た樹脂は有害にあらず、ということです。確かに熱とかで分解したときに危ないのではないか、とおっしゃられるかとは思いますが、熱硬化性樹脂として電気製品に多く利用されてきた物ですから、比較的データは多いかと思います。まだ、本格的に慢性毒性が知られていない新参の物質よりは安全かな、という程度でしょうが。

 それで、天然物由来の木粉、漆の不純物についてはお調べになりましたか?先ほども述べましたが、フェノール樹脂は工業製品ですので残留モノマー、不純物混入については管理して出荷していますが、木粉の規格は?となると、天然物=安全という観点から不純物の分析はせずに出荷されているでしょうね。さあ、どちらが安全かはご自身の判断にお任せ致します。

 確かに、化学品の毒性データを見ると危ない物が多いですよね。ご不安のフェノール樹脂は確かにフェノールとホルマリンから作りますから、それらはどちらも有害物質です。
ホルマリンは最近ではシックハウス症候群で有名だけど、医学分野では生体を腐らせずに保存するのに使われていました(「います」が正しいかとは思いますが)。いろいろな樹脂の架橋・硬化材として使われています。毒性故に残留物については厳しい規制があります。
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QニトロフェノールのRf値

フェノールに硝酸を加え振り混ぜ、数分後氷水を入れて反応をとめ、ジエチルエーテルを加えてふり、エーテル層にo-ニトロフェノールとp-ニトロフェノールを抽出しました。

(1)その後ジクロロメタンを展開液としてシリカゲル表面のTCLによる分離をしたのですが、Rf値はオルト位の方が高く、パラ位の方が小さくなりました。これについての原因は極性が関係してくるというのは知っているのですが、もう少し深く理解したいです。ギブスエネルギーとかもふまえてアドバイスしてくれる方いましたらよろしくお願いします。

(2)次にp-ニトロフェノールの部分をミクロスパチュラーで掻き取り、パスツールピペットと脱脂綿、エタノールを用いてキュベットに入れ、最後にジエチルアミンを入れてUV・VIS測定を行いました。400nm付近の吸収が大きくなって見た目の色はジメチルアミンを入れなかったときより濃い黄色だったのですが、このときのp-ニトロフェノールの構造がどうなっているのかわかりません。わかる方いましたらアドバイスお願いします。

Aベストアンサー

(1)o-ニトロフェノールではフェノール性のOHがニトロ基の酸素と分子内水素結合を作ります。
結果的にTLCの吸着剤のシリカゲル(ですよね?)と、OHとの相互作用が小さくなり、Rf値が大きくなります(すなわち、極性が小さくなります)。
上述のこととギブスエネルギーのあいだには直接的な関係はないように思います。分子内水素結合とギブスエネルギーを関連づけることは可能かもしれませんが、具体的にどうなるかと言うことはわかりませし、そのこととRf値との関係を議論するのは無理だと思います。

(2)p-ニトロフェノールは、無置換のフェノールよりも強酸ですので、塩基であるアミンを加えればアニオン(フェノキシド)になります。結果的に、生じた負電荷の非局在化がおこり、共役系が変化し、色が濃くなったものと考えられます。
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Qフェノールの性質

ナトリウムフェノキシドの水溶液に二酸化炭素を通じると、フェノールが遊離する。これはフェノールが炭酸よりもよわい酸であるためである。
って参考書に書いてあるんですが、何でフェノールが炭酸よりも弱い酸だとフェノールが遊離するんですか?おしえてください。

Aベストアンサー

そもそもの話として、酸の強弱とは何かという視点をもって下さい。
つまり、「ある酸」と「別の酸の塩」を加えた時に、「ある酸の塩」と「別の酸」に変化するようであれば「ある酸」の方が強い酸であると「考える」ということです。
言い方を変えれば、「フェノールが炭酸よりも弱い酸だとフェノールが遊離する」のではなく、そうした状況で「フェノールが遊離するから、フェノールは炭酸よりも弱い酸である」というのが本来の考え方です。つまり、ご質問のような考え方は本末転倒と言えると思います。

ちなみに、考え方として、強い酸というのはH+を与える能力が高いと言うことです。
ご質問の例では、炭酸水素イオン(HCO3-)とフェノキシドイオン(C6H5O-)があり、そこに1個だけH+があるとした場合に、それがどちらにつくかということです。上述のように強酸はH+を与える能力が高いので、HCO3-がH+を受け取ってH2CO3になるよりも、C6H5O-がH+を受け取ってC6H5OHとなる方が起こりやすくなります。すなわち、H2CO3の方がH+を与える能力が高いので、C6H5O-がH+を「受け取らされてしまう」ことになります。
ただし、これは考え方としては本末転倒と言えます。

そもそもの話として、酸の強弱とは何かという視点をもって下さい。
つまり、「ある酸」と「別の酸の塩」を加えた時に、「ある酸の塩」と「別の酸」に変化するようであれば「ある酸」の方が強い酸であると「考える」ということです。
言い方を変えれば、「フェノールが炭酸よりも弱い酸だとフェノールが遊離する」のではなく、そうした状況で「フェノールが遊離するから、フェノールは炭酸よりも弱い酸である」というのが本来の考え方です。つまり、ご質問のような考え方は本末転倒と言えると思います。

ちな...続きを読む

Qフェノール誘導体の酸性度について

今回質問したいのは酸性が強い(pKa値が低い)化合物順に並べよ という問題です。

A.フェノール B.p-メチルフェノール C.m-メチルフェノール D. o-ヒドロキシフェノール

となっています。
自分で考えたことを記述させていただくと、
共鳴構造式はどれも4種類書くことができ、この段階では電子の非局在化の程度は等しいと思います。しかし、メチル基、ヒドロキシル基の両方とも電子供与基であり、ベンゼン環に電子を流し込むので、酸性度が低くなると思います。
AとBは比較できるのですが、特にDが良く分かりません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

A,B,Cに関しては、比較的簡単ですね。No.1のご回答にもありますように、メチル基の電子供与性のために、いずれの場合も酸性が弱められることになります。
ご承知かと思いますが、なぜ、電子供与性置換基によって酸性が弱められるかと言えば、フェノールからH+がとれてフェノキシドになった状態が不安定になり、解離平衡が解離していない側に移動するからです。
このフェノキシドの状態の共鳴形を書けば、-O^-のオルト位とパラ位に負電荷がくるような共鳴形が書け、このことは、オルト位とパラ位の置換基の影響を受けやすいと言うことを意味します。
したがって、BとCの比較では、パラ置換体であるBの方が、メチル基の電子供与性の影響を受けやすく、酸性度が弱くなります。

問題となるのは、Dの場合ですが、芳香族求電子置換反応において、-OH置換基は一般に電子供与性置換基とされています。しかし、これの意味するところは、芳香族求電子置換反応において、中間体となるカチオンが-OH基の共鳴効果によって安定化されると言うことを意味しています。
ところが、今回考えなければならないのは、ベンゼン環上に負電荷が存在する場合であり、その場合には、上述のような-OHの共鳴効果を考えることはできません。
すなわち、-OH基の酸素原子の電気陰性度が大きいことによる電子求引性誘起効果が現れてくる可能性もあります。そうなると、フェノールよりも酸性が強くなる可能性があります。また、Dが2価のフェノールであることも重要で、-OH基が多い分だけ酸性が強くなると言うことです。以上のことから、Dはフェノールよりも酸性が強くなっていると考えられます。

ただし、1つ気になることとして、通常はo-ヒドロキシフェノールなどという命名はしませんし、こうした問題で、この化合物が引き合いに出されることも少ないように思います。別の化合物との誤認が心配ですので、確認をお願いします。

A,B,Cに関しては、比較的簡単ですね。No.1のご回答にもありますように、メチル基の電子供与性のために、いずれの場合も酸性が弱められることになります。
ご承知かと思いますが、なぜ、電子供与性置換基によって酸性が弱められるかと言えば、フェノールからH+がとれてフェノキシドになった状態が不安定になり、解離平衡が解離していない側に移動するからです。
このフェノキシドの状態の共鳴形を書けば、-O^-のオルト位とパラ位に負電荷がくるような共鳴形が書け、このことは、オルト位とパラ位の置換基の影響を...続きを読む

Qベンゼン→フェノールの4経路の名前

ベンゼン→フェノールの反応経路の名前なのですが

ベンゼン→クメン→クメンヒドロキシペルオキシド→フェノール
の経路はクメン法と呼ばれますよね

よく見るあとの3経路

ベンゼン→クロロベンゼン→ナトリウムフェノキシド→フェノール

ベンゼン→ベンゼンスルホン酸→ベンゼンスルホン酸ナトリウム
→ナトリウムフェノキシド→フェノール

ベンゼン→ニトロベンゼン→アニリン塩酸塩→アニリン→塩化ベンゼンジアゾニウム
→フェノール

はそれぞれなんという名前なのでしょうか?

Aベストアンサー

「大宮理の化学[有機化学編]が面白いほどわかる本」より、
・クロロベンゼン経由:ダウ法
・ベンゼンスルホン酸経由:アルカリ融解法
という記述を見つけました。
アニリン塩酸塩経由については特に書いてありませんでした。

Q塩基性アミノ酸の塩基性溶媒下でのRf値

薄相クロマトグラフィーでアミノ酸のA,L,I,E,S,KのRf値を測定しました。展開溶媒はA:1-プロパノールと水を13:7 B:1-プロパノールと28%アンモニア13:7を使いました。
その結果、特に塩基性アミノ酸のLのRf値の増加が目立ちました。
Rf値が増加するということは、展開溶媒との極性が多きということですよね?展開溶媒Bの方が極性が高いということはわかります。しかし、Lのみ大きく変化したということは、塩基性溶媒(B)には塩基性アミノ酸がよく溶ける(極性が増加した)と考えていいものなのでしょうか?

Aベストアンサー

確かに、極性の大きい展開溶媒を使用するとRf値は大きくなりますが、
Rf値が大きくなるのにはもうひとつのパターンがあります。
それは、試料(この場合はアミノ酸)の極性が小さくなる場合です。
今回ご質問の例は、こちらに該当すると思います。

以下、簡単に説明します;
展開溶媒中の水をアンモニア水に変えると、アミノ酸の中の塩基性
官能基(アミノ基など)は、水の場合に比べ電離が抑えられます。
(一方、カルボキシル基などの酸性官能基はより電離)

これはどのアミノ酸でも同じですが、塩基性アミノ酸では
塩基性官能基が多いので、「アミノ基の電離の抑制」の影響が、
他のアミノ酸に比べてより大きく効いてくることになります。
そのため、展開溶媒中の水をアンモニア水に置き換えると
塩基性アミノ酸の方がRf値が大きくなる、というわけです。

*-NH2の孤立電子対も水素結合に与らないわけではありませんが、
 明確に電離した-NH3^+の方が、シリカゲルなどの吸着相との
 相互作用(=「試料-吸着相」間の引力)は大きくなります。

Qフェノール

今高3の受験生です。今日化学の実験をやってフェノールを使ったんですが、フェノールの融点は41℃なのに実験途中でもフェノールは液体のままでした。どうしてなのでしょうか。お教えください。

Aベストアンサー

純粋なフェノールはもちろん固体です。
市販されているフェノールは、氷砂糖のような半透明な固体です。
これを毎回加熱して溶かして使うのは不便なので、実験に使うフェノールは、90%(重量%、つまり900g/liter)くらいの水溶液にして保存することが多いです。
また生化学の実験で使うフェノールは、pHを中性付近にするために、水でなく、トリスなどのような塩基性の緩衝液で飽和させて使うこともあります。

フェノールはタンパク変性作用が強く、触るとひどいやけどをするので、取扱いには十分注意してください。

QRf値と極性の関係

TLCの実験についての質問です。

A:(トランス)スチルベン、B:ベンゾフェノン、C:4-ジメチルアミノピリジンおよびこれらの混合物を、ヘキサン、ジクロロメタン、酢酸エチル、メタノールにより展開し、UVランプで見て、Rf値を出しました。

どの溶媒でもだいたいA、B、Cの順に下に現れました。
また、混合物は3つに分離されると思うのですが、ジクロロメタン以外は二つしか見えませんでした。

この実験ではRf値から溶媒の極性がわかるみたいなのですが、一体どれとどれを比べれば、極性がわかるのでしょうか?
A,B,Cの極性ならなんとなくわかるのですが、溶媒の極性と言われると、どれも同じような結果にしか見えないのでわからないのです。
考え方が違うのでしょうか?
説明不足でしたら申し訳ありません。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

まずはTLCの原理を考えましょう。
A,B,Cの分子がそれぞれ担体(TLCの板)に引っかかりくっつきながら、また溶媒に溶け動かされながらを繰り返して移動、分離します。

シリカ(順相)は極性が高いので、極性の高い化合物ほど良くくっついて動かないと。(同じ溶媒でのでのA,B,Cの差)

同様に、展開溶媒の極性が低いほど、シリカとの極性の差が大きくなり、化合物は溶媒に溶けて動くよりも、シリカに捕まえられていたいと。(同じ化合物での溶媒の差)


2スポットの件ですが、やってみないとイメージできませんが、
酢エチ、メタノールでは液が上がった一番上のライン上にスポットの1つが来ていませんか?
また、ヘキサンでは原点にスポットが残っていませんか?
Rf=0の化合物、およびRf=1の化合物は分かれません。


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