置換シクロヘキサンの安定コンフォメーション(いす型)についてですが、いろんな資料を読んでいるうちに、混乱してきてしまいました・・。次の3つの質問について、お願い致します。

(1)l-メントール((1R,3R,4S)-3-p-menthanol)の安定コンフォメーションは、3つの置換基ともeq位にきますが、(+)-ネオメントール(1R,3S、4S)-3-p-menthanol)の時は、-OHがax位で、他2つはeq位にきますが、なぜ全てeq位にならないのでしょうか?R,Sを考えるからでしょうか?

(2)普通の構造式から、いす型のものに書き換えるとき、どれか1つが決まったら他は機械的には決めてはいけないのでしょうか?(例えば、l-メントールにおいて、1Rのところがeq位だから、3Rもeq位で、4Sはax位という感じで、RとSの関係をそのままexとaxに変換してしまう事です。)実際、こう考えると答えが違ってきちゃってますが・・。

(3)置換基が2つの時は、両方ともeq位が安定と考えて良いのでしょうか?3つの時は、(1)のようにR,Sを考えていくのでしょうか?

質問が多くてすみませんが、宜しくお願い致します。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (1件)

確かにチョット混乱されているようですね。



 置換シクロヘキサンの安定配座を考える場合,考えるのは2つあるチェア-型と2つあるボ-ト型です。これらは,リングフリップと呼ばれる操作でのみ相互変換されます(参考 URL の「基礎有機化学講座」の「図11/説明11」をご覧下さい)。で,R,Sが変わると化合物が変わってしまいます。

 ここで,安定コンフォメ-ションを考える基本は,チェア-型はボ-ト型よりも安定,equatorial 配座が axial 配座よりも安定,大きな置換基が equatorial 配座をとる方が安定,と言った事です。これを元にご質問に回答いたします。

【1】
 メント-ルには置換基として1位メチル基,3位水酸基,4位イソプロピル基が存在します。この中で最も大きいのはイソプロピル基ですから,イソプロピル基が equatorial 配座をとるコンフォメ-ションが安定コンフォメ-ションになります。
 すると,l-メント-ル(1R,3R,4S)では全ての置換基が equatorial の配座が可能で安定コンフォメ-ションになります。しかし,d-ネオメント-ル(1R,3S,4S)の場合は,イソプロピル基をチェア-型の equatorial 配座にすると 3S 配置の水酸基は axial になってしまいます。これは仕方がありません。

【2】
> どれか1つが決まったら他は機械的には決めては
> いけないのでしょうか?
 いや,機械的に行なえば良いのですが,やり方が間違っています。上に書いた様に1番大きい置換基をチェア-型の equatorial に置きます。この時,絶対配置のR,Sが正しくなるようにして下さい。後は,機械的に,置換基の R, S が正しくなるように置いていきます。つまり,「RとSの関係をそのままexとaxに変換してしまう」のではなく,RとSが正しくなる様に置くのです。

【3】
 上に書いた様に,安定コンフォメ-ションを考える上でR,Sは換えられません。ですので,置換基が2つでも3つでも,それ以上でも同じで,最も大きいものを equatorial に置き,他はR,Sが正しくなる様に置いていくわけです。

 いかがでしょうか。必要なら補足下さい。

参考URL:http://www.geocities.co.jp/Technopolis/2515/
    • good
    • 0
この回答へのお礼

本当に混乱してしまってたので、助かりました。
とても分かりやすい説明で、理解する事ができました。
ありがとうございました!!!

お礼日時:2002/02/12 23:39

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q状態方程式を用いた分子量測定について

状態方程式を用いてシクロヘキサンの分子量を求める実験についてなんですが

最初に乾いたフラスコ、輪ゴム、アルミ箔の質量を測定し
その後、フラスコにシクロヘキサンをいれるのですが
このときにシクロヘキサンの質量を測らなくてもよいのはなぜですか?

Aベストアンサー

 多分、フラスコに入れたシクロヘキサンを気化させてフラスコ内部をシクロヘキサンの蒸気で満たし、温度、圧力、およびシクロヘキサンの蒸気の質量から状態方程式により分子量を求める実験だと思います。シクロヘキサンを気化させた後はフラスコごと質量を測っていますよね?
 初めにフラスコに入れるシクロヘキサンが気化するとフラスコの容積よりもかなり大きな体積になる(逆にいえばそのくらい過剰量を入れなければフラスコ内がシクロヘキサンの蒸気で満たされない)ので、気化したシクロヘキサンはかなりの部分がフラスコの外に逃げてしまいます。従って、初めに入れたシクロヘキサンの質量を測ってもあまり意味はなく、大事なのはフラスコの内部を気化した状態で満たすシクロヘキサンの質量はどれだけかということです。

Qo-位 と p-位での 置換基同士の影響の違い

オルトヒドロキシベンズアルデヒドは水に溶けないのに、パラヒドロキシベンズアルデヒドは水に溶けるのはなぜですか? 
構造を書いてみた結果水酸基とアルデヒド基が干渉しあってなにかするんじゃないかと考えてみたんですが
結局のところどうなっているかわかりませんでした。 
わかりやすい回答お願いします。

Aベストアンサー

パラヒドロキシベンズアルデヒドは水に溶けるのですか?
そうだとすると、考えられる理由を書きます。
水に溶けると言うことは、水分子との親和力が大きいことを意味します。

一般に水分子と強い親和力を示すのは、分子内の極性官能基です。具体的に言えば、酸素原子と水の水素原子との水素結合が重要です。
また、フェノールであればフェノールのHと水の酸素との水素結合も重要です。

両異性体とも、アルデヒド基とヒドロキシル基を有していますが、オルト体の場合には、同一分子内でのO-Hの水素と、アルデヒド基の酸素の間で分子内水素結合が形成されます。すなわち、そういった分子内水素結合を形成するのに都合の良い位置関係に2個の置換基があると言えます。このことは、これらの置換基が水分子と水素結合を作るためには障害となります。そのため、オルト体はパラ体と比較して水分子との水素結合を作りにくく、水に対する溶解度が低くなるものと説明できます。

Q分子量測定数値があわない

http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2007/07ko3-05.html
と同じ実験をしてシクロヘキサンの分子量を求めてみました。
シクロヘキサンを入れる前のフラスコの数値が184.58g
でシクロヘキサン3mlを入れ沸騰させました。
その後フラスコ内の温度計が81度
外の温度計が89度の時すべてなくなったので取り上げ
フラスコの重さを測りました。186.16gでした。
その後フラスコの体積を測ると430mlでした。
そのとき大気圧は1014hpaでした。
この結果よりM=wrt/pvの公式でシクロヘキサンの分子量を求めてみました。
w=186.16-184.58=1.58
r=83.1
t=81
p=1.01*10^5乗
v=430
これよりM=wrt/pvに代入して
M=1.58*83.1*(81+273)/1.01*10^5*430
を求めてみたのですがシクロヘキサンの分子量84.16とは待ったく違う検討はずれの結果がでたのですが計算方法が間違っているのでしょうか?
教えてください。

http://www.tennoji-h.oku.ed.jp/tennoji/oka/2007/07ko3-05.html
と同じ実験をしてシクロヘキサンの分子量を求めてみました。
シクロヘキサンを入れる前のフラスコの数値が184.58g
でシクロヘキサン3mlを入れ沸騰させました。
その後フラスコ内の温度計が81度
外の温度計が89度の時すべてなくなったので取り上げ
フラスコの重さを測りました。186.16gでした。
その後フラスコの体積を測ると430mlでした。
そのとき大気圧は1014hpaでした。
この結果よりM=wrt/pvの公式でシクロヘキサンの分子量を求めて...続きを読む

Aベストアンサー

まずはもう一度、単位を見直してください

圧力にPaをつかった気体定数としてはよくR=8.31J/Kmolを用いますが、このときPV=nRTをなりたたせるためにはP(圧力)はPa、V(体積)はm^3を使います。そうすると
M=1.58*8.31*(273+81)/(1.01*10^5*0.430)=107
になりますよね。これでも84にはならないんですけど、もう一度、実験を見直してみてください。本当にシクロヘキサンの液体はすべて無くなりましたか?水滴をしっかり拭きましたか?過程5では、温度が一定になるように保ちましたか?温度をあげるとき急激に上げませんでしか?

この実験の原理は気体の状態方程式をつかって、温度・体積・圧力から物質量を求めて、その物質量での質量を測る事で分子量を求めるという事なんですが、
1.フラスコ内の温度が一様である事
2.フラスコ内の温度を測ったとき、シクロヘキサンがフラスコを満たしている事
でなければ、正確に物質量は測れませんので、この条件を満たしているような実験をしているか見直してください。

なんにしても、初めて実験するときは、1度だけ実験するのではなく3回ぐらいやって、平均を取る事をお勧めします。

挙げられたページでの83.1は圧力hPa(=10^2 Pa)、体積L(=10^-3 m^3)を用いたときの値のようですね。

まずはもう一度、単位を見直してください

圧力にPaをつかった気体定数としてはよくR=8.31J/Kmolを用いますが、このときPV=nRTをなりたたせるためにはP(圧力)はPa、V(体積)はm^3を使います。そうすると
M=1.58*8.31*(273+81)/(1.01*10^5*0.430)=107
になりますよね。これでも84にはならないんですけど、もう一度、実験を見直してみてください。本当にシクロヘキサンの液体はすべて無くなりましたか?水滴をしっかり拭きましたか?過程5では、温度が一定になるように保ちましたか?温度をあげるとき急激に上...続きを読む

Ql-メントールとd-メントールの化学構造

l-メントールとd-メントールの化学構造(立体構造)を
教えてください。
以下の二つのHPでは、構造が異なっているようです。
http://www.gotecom.co.jp/yak/news/mentol.htm

http://www.geocities.co.jp/HeartLand-Oak/9931/chem.html

Aベストアンサー

> l-メントールとd-メントールの化学構造(立体構造)

 お示しのHPで出ている構造であってますよ。

> 以下の二つのHPでは、構造が異なっているようです。

 同じ構造ですよ。最初のHPの構造を,イソプロピルが下でメチルが上になる様に,時計方向に90°回して下さい。2つ目のHPのl-メントールの構造になります。

 なお,最初のHPでは,シクロヘキサン誘導体として命名されていますので,OH 基の付いた炭素が1位,イソプロピル基の付いた炭素が2位,メチル基の付いた炭素が5位となり,名前は (1R,2S,5R)-2-Isopropyl-5-methylcyclohexanol となります。

 一方,2番目のHPでは,テルペノイドとして命名されており,メチル基の付いた炭素が1位,OH 基の付いた炭素が3位,イソプロピル基の付いた炭素が4位となり,名前は (1R,3R,4S)-3-ρ-menthanol になります。

 いかがでしょうか。

Q平均分子量

質問します。


シクロヘキサンとナフタレンの混合物1.32gをベンゼン18.9gに溶かした。この溶液の
凝固点は2.2度であった。ベンゼンの融点は5.5度である。

との問題で混合物の平均分子量を求める問いがでたのですが、
平均分子量を求めるのに必要な溶質の比率がでていなくお手上げです。
どなたか解き方と答えをおねがいします。

Aベストアンサー

ベンゼンのモル凝固点降下のデータが不足しています。
以下の資料より5.12とします。
http://a.yamagata-u.ac.jp/amenity/Electrochem/Quantity/QuantityWeb.aspx?nQuantityID=142

平均分子量をMとおくと、
溶質の物質量=1.32/M
溶媒の質量は0.0189〔kg〕なので、
溶液の質量モル濃度=(1.32/M)/0.0189

凝固点降下度 モル凝固点降下×質量モル濃度 なので、
5.5-2.2=5.12×1.32/0.0189M
3×0.0189M=6.76
M=119

さらに、こんな問題が続くのではないですか?
シクロヘキサンの割合をχ、ナフタレンを(1-χ)とします。
78χ+128(1-χ)=119

Qオルト位とパラ位に吸引基がついたハロゲンアリールの求核置換

題名の通りなのですが、ベンゼンにハロゲンがついた化合物はベンゼンよりもハロゲンの求引性誘起効果により不活性になるけど、オルトパラ配行ってことは分かります。でも、さらにオルトパラ位に求引基がついたものは求核剤の攻撃を受けやすくなるみたいなんです。吸引基がつくとハロゲンにつくCの電子が引っ張られてプラスに傾くので、ハロゲンとの極性が大きくなって、求核剤の攻撃を受けやすくなるのはなんとなく分かりますが、なぜオルトとパラに限ったことなのでしょうか?メタに不活性化基があると、だめなのでしょうか?

Aベストアンサー

一般論として、ベンゼン環上の置換基の効果は、そのオルト位とパラ位に強く現れます。
その理由は共鳴構造を書けば理解できるのですが、ここでそれを書くのは困難です。おそらく、多くの有機化学の教科書において、芳香族求電子置換反応における置換基の共鳴効果のところで説明されていると思います。

少し別の話になりますが、芳香族の求電子置換反応においてメタ配向性のものというのは、オルト位とパラ位が不活性化された結果、相対的にメタでの反応が速くなったものです。すなわち、メタ位が活性化されたわけではありません。この例と同様に置換ベンゼンの置換基効果はオルトとパラに及ぶというのが基本です。

Q期待の状態方程式を用いた分子量の測定

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラスコをスタンドよりはずし、外側についている水を乾いた布で拭きとり、放冷しめ再び質量をはかる
(7)ゴム栓を外して、シクロヘキサンを回収したのち、フラスコをへ水を満たし、再びゴム栓をして余分な水を溢れさせる。この時ゴム栓は印のつけた位置までいれる
(8)メスシリンダーにフラスコの水を入れ、体積をはかる
(9)気圧計より大気圧を読む(98200Paでした)
10 気体の状態方程式からモル質量を求める[(175.35-174.08)×(1/98200)×(1000/430)×8.31×10^3×(273+82)≒89 でした]

その考察でわからないところがあるので教えてください。
(1)(丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いていれる時に)シクロヘキサンの質量を測定しなくてよい理由

(2)フラスコの質量を測定する前に放冷し、シクロヘキサンの蒸気を凝縮させることが必要な理由(蒸気のまま測定する事がダメな理由)

(3)誤差の原因
(誤差は約6%でした)

以上3つを教えてください。特に誤差の原因がよくわかりません。よろしくお願いします。

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラ...続きを読む

Aベストアンサー

まず、今までにベストアンサーが2回でた質問に、どうして同じ文面で
3回目の質問をするのでしょうか?

最も核心的なことを答えますと、このような実験手法で理論値との6%誤差
であるならば十分な実験結果だと思います。

さて、問題について考えてきます。
(1)はすでに答えが出ています。
ただし、フラスコ内の空気を95%以上をシクロヘキサンにするためには、
4g以上のシクロヘキサンが必要でしょう。
分子量計算には使わない値ですが、気体置換が十分かどうかを確認するには
測定が必要な値だったと思います。
たとえば、フラスコに20%くらいの食塩水を半分くらい入れて、そこに
フラスコの20倍くらいの水を流し込んで、そのれでミズノ味を確かめてみて
くださいわずかに塩味がするはずです。このように、20倍くらいの体積の
水を流しても食塩は残るのです。ですから、シクロヘキサンを10倍や20倍
の量を発生させても元にあった空気は残ります。

(2)答えが出ているうち、上昇気流などは関係ないです。
問題はフラスコ無いの空気の重さです。
シクロヘキサンが気体のときに質量をはかると空気を押し出した状態になってる
ので、その質量の分が軽くなります。

(3)一番大きな誤差の要因はシクロヘキサンの質量測定です。
175.35-174.08=0.27〔g〕ですが、最後の桁は誤差を含みます。
全体数字が小さいので、この誤差の割合はかなり大きなものになります。
また、フラスコに水をどれだけよくふいてもみずはかなり付着するはずです。
乾燥したフラスコと一度水に濡らしてよくふいたフラスコの質量を比較してみてください。
2番目は大気圧でしょう。大気圧は水銀圧力計以外の測定では誤差が大きいです。
根本的な理由としては、シクロヘキサンは理想気体ではありませんので、気体の状態方程式
には完全に従いません。分子量がかなり大きく、想定温度が沸点に近いので、分子間力の
影響が大きく、体積が理論値よりもかなり小さくなります。
ということで、Rの値は8.31ではなく、もう少し小さな値になるはずです。

まず、今までにベストアンサーが2回でた質問に、どうして同じ文面で
3回目の質問をするのでしょうか?

最も核心的なことを答えますと、このような実験手法で理論値との6%誤差
であるならば十分な実験結果だと思います。

さて、問題について考えてきます。
(1)はすでに答えが出ています。
ただし、フラスコ内の空気を95%以上をシクロヘキサンにするためには、
4g以上のシクロヘキサンが必要でしょう。
分子量計算には使わない値ですが、気体置換が十分かどうかを確認するには
測定が必要な値だったと思...続きを読む

Qエタノールの水素のpro-R,pro-Sの見分け方

立体的(▽とか▼とか使って)に書いたエタノールのCH3でないほうの炭素についている2つの水素のpro-R,pro-Sの見分け方のコツを教えてください。あと同じことかもしれませんがpro-R,pro-Sを区別して書くときのコツも合わせて教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

#1です。
#2様のご指摘の通りですね。
番号の打ち方、基準の取り方が逆になっています。
両方で逆になったのでpro-R,pro-Sの判断は正しくなっています。
#2様、ありがとうございます。

Q気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラスコをスタンドよりはずし、外側についている水を乾いた布で拭きとり、放冷しめ再び質量をはかる
(7)ゴム栓を外して、シクロヘキサンを回収したのち、フラスコをへ水を満たし、再びゴム栓をして余分な水を溢れさせる。この時ゴム栓は印のつけた位置までいれる
(8)メスシリンダーにフラスコの水を入れ、体積をはかる
(9)気圧計より大気圧を読む
10 気体の状態方程式からモル質量を求める

その考察でわからないところがあるので教えてください。
(1)(丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いていれる時に)シクロヘキサンの質量を測定しなくてよい理由
(2)フラスコの質量を測定する前に放冷し、シクロヘキサンの蒸気を凝縮させることが必要な理由(蒸気のまま測定する事がダメな理由)
(3)誤差の原因
(実験値は89だったので誤差は約6%でした)

以上3つを教えてください。お願いします。

気体の状態方程式を用いた分子量の測定を行いました。(シクロヘキサン[C6H12]の分子量を求めました)

実験方法
(1)シリコーンゴム栓に温度計を差し込み、丸底フラスコに取り付けて全質量をはかる
(2)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いて入れ、再度シリコーンゴム栓を取り付ける
(3)ゴム栓下端に印をつける
(4)90度の熱水の入ったウォーターバスにフラスコを入れ、スタンドで固定
(5)シクロヘキサンが完全に蒸発した事を確認したあと、フラスコ内の温度がほぼ一定になったらその温度をよむ
(6)フラ...続きを読む

Aベストアンサー

(1)丸底フラスコにシクロヘキサンを駒込ピペットを用いていれた後、フラスコ内が飽和蒸気になるまで余剰のヘキサンを大気に放出するので、最初に入れる質量を測定しても意味がありません。
(2)フラスコが熱いままであれば、フラスコの外壁に接した外気が暖められ、上昇流れが生じ、重量計測に誤差が出やすいためでしょう。
(3)これは大変難しい質問です。
実験方法の記述でまず感じたのは、ウオータバスの温度90度が適切かどうかということがあります。シクロヘキサンの沸点は80.74℃であるので、少し高いように感じます。また、温度計の精度は吟味済みでしょうか。一番誤差が出やすいのは、フラスコ内の飽和蒸気の重量計測です。確実に飽和になっているか、目視では分かりにくい液膜が壁に残っていないか、どの要因が誤差を大きくするのか検討して下さい。大気圧が何時でも1013ヘクトパスカルとは限りませんので、沸点も僅かでしょうが変化します。

Q官能基、置換基の区別がわかりません

官能基、置換基の区別を教えてください<(_ _)>  

Aベストアンサー

う~ん、区別せなアカンものですか?

官能基というのは主に有機化学で使われる特定の性質をもつ原子の集団です。
-OH ヒドロキシ(ル)基
-COOH カルボキシ(ル)基
-SO3H スルホ(ン)基
-NO2 ニトロ基

炭化水素のH原子のかわりに上記の官能基がつくと置換基と呼ばれることが多いようです。
エタン CH3-CH3
エタノール CH3-CH2-OH
このエタノールの-OHが置換基と呼ばれます。

また、官能小説とは男女が合意の上で××の方向に向かっていくものです。
痴漢小説とは、男女が合意なしに、主に男性から女性に××なことを仕掛けていくものです。

 


このQ&Aを見た人がよく見るQ&A

人気Q&Aランキング

おすすめ情報