エステル化に関して、生成物の命名法とアセチル化、またそれらの関連定義について理解できない点があります

こんにちは。
少し錯綜しているのですが、エステルの命名法とアセチル化について六点納得がいかない点があります
この六点についてご教示お願いできませんか？

１、
カルボン酸とアルコールの縮合反応でエステルが生成されるときの命名法について本には
「R-COOHのHが、アルコールのアルキル基と置換したため「カルボン酸名＋アルキル基」で命名する」
と書いてあったのですが、正確には置換したのは"R-COOHの-O-H"と"アルキル基+-O"ですよね？
この本ではエステルの命名のためのただ便宜上「R-COOHのHが、アルコールのアルキル基と置換したためカルボン酸名＋アルキル基」で命名する」と書いてあるに過ぎないのでしょうか？


２、
ところで無水酢酸とエタノールの反応
CH3CO-O-CO-CH3 + CH3CH2-OH → CH3COOH + CH3CO-O-CH2CH3

なのですが、左辺を切断個所を合わせて書けば
CH3CO-/-O-CO-CH3 + CH3CH2-O-/-H　（前者が前者と結合）
となりますよね？


３、
２の反応はエステル化とはよびませんか？
あくまでカルボニル基とヒドロキシル基の縮合反応だけをエステル化と呼ぶのでしょうか。
だとすればこの理由でこそ、無水酢酸はエステル結合を持っているにもかかわらず、エステルではないということになるのでしょうか？
それとも別の理由で無水酢酸はエステルではないのか、あるいは無水酢酸はエステルなのか、教えていただけませんか？


４、
本には２の反応がエステルの生成であるとともにアセチル化であるとも書いてあり、また同時に別の箇所でアルキル化を「CH3-CO-Rの形成」と定義しています。
ところがこの反応の生成物でアセチル基に結合しているのは、「-O-」あるいは「-O-エチル基」ですから、アルキル基Rではありません。「CH3-CO-R」が見当たらないと考えております。
なぜこれがアセチル化と呼べるのでしょうか？定義の方がおかしいのでしょうか？


５、
「CH3-CO-O-CH2-CH3」を酢酸エチルと呼ぶためには、質問１のように考えると「CH3-CO-O-/-CH2-CH3」このように分けなければなりません。エチル基は「R-CH2-CH3」だからです。本当は生成過程では「CH3-CO-/-O-CH2-CH3」なのに「CH3-CO-O-/-CH2-CH3」と分けているのは命名法の便宜だからと現時点では解釈しております。
しかしいくら便宜であるからといって本当は「CH3-CO-/-O-CH2-CH3」にもかかわらず「CH3-CO-O-/-CH2-CH3」とみなして酢酸エチルと呼ぶことに違和感というか煮え切らなさがあります。私の理解がどこかで間違っていると思いますのでどうかご指摘願えませんか？


６、
最後に、これは３と４と似た質問なのですが、もし２の反応がアセチル化であると呼べるとしても、さらに分からないのは、これがアセチル化であるという解釈と生成した酢酸エチルCH3-CO-O-CH2-CH3の命名法が両立するのかという点です。
「CH3-CO-O-CH2-CH3」を酢酸エチルと呼ぶためには「CH3-CO-O-/-CH2-CH3」このように分けなくてはいけません。
ところがこれがアセチル化であるためにはやはり「CH3-CO-/-O-CH2-CH3」このように分けなくてはなりません。アセチル基は「R-CO-CH3」だからです。
したがって酢酸エチルの生成がアセチル化であるためには「CH3-CO-/-O-/-CH2-CH3」このように分けて考えなくてはならなくなるわけですが、このとき真ん中の「-O-」はどのように考えればよいのでしょうか…？
疑問である点というのは、「CH3-CO-O-CH2-CH3」を酢酸エチルと呼ぶことと、このような酢酸エチルの生成法をアセチル化と呼ぶことがなぜ両立するのかという点です。





お願いします！！

質問者からの補足コメント

• 

  ありがとうございます！
  
  
  ＞4 アセチル化の定義は、「Hをアセチル基で置換すること」です。
  
  つまり、ここに関して申し上げれば、私が質問に挙げさせていただいた「アセチル化はCH3-CO-Rの形成である」という定義がまずかったという理解でよいでしょうか？（Rがアルキル基に限定されてしまうため）
  たしかにエタノールのヒドロキシル基のHがアセチル基によって置換されていますね！

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/03/16 19:12

No.5 回答者： Tacosan 回答日時： 2016/03/21 02:14

そも「CH3-CO-Rの形成」自体があいまいだと思う. 例えば propan-2-ol CH3CH(OH)CH3 を酸化すると acetone CH3COCH3 ができる. ところが, もとの物質には CH3-CO-R という部分が存在しないが得られた物質は CH3-CO-R という形になっている. これは「CH3-CO-Rの形成」といえるのではないか?

もちろんこの反応はただの酸化であって「アセチル化」ではない.

No.4 回答者： NiPdPt 回答日時： 2016/03/17 10:33

4に関しては、アセチル化とアルキル化が混在しています。

アルキル化というのは、アセチル化に比べて曖昧な使われ方をすることも多いです。つまり、水素に限定せず、何らかの原子（団）をアルキル基で置換することを指します。場合によっては、付加反応についても用いられることのある言葉です。

無水酢酸はアルカンとは反応を起こしませんので、アルカンのアセチル化はできません。たとえば、無水酢酸を何らかの有機金属化合物を反応させればケトンが生じるでしょうが、その場合にアセチル化というのは好ましくないと思います。しかし、そういう言い方をすることもあるかもしれません。で、その反応を有機金属化合物による無水酢酸のアルキル化と呼ぶことも可能です。結局、アセチル化とかアルキル化というのは、視点の違いであり、いずれかか片方で表さなければならないというものではありません。もちろん、習慣的なものはありますし、用語が原則から逸脱した使い方をされることもあります。

No.3 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/03/17 09:05

No.2です。

＞反応機構と命名はとりあえず無関係であるということも納得です！
　そこが化学で最も重要なのです。

　化学は物質を取り扱う学問ですが、その物質について様々な名前が使われてきましたが、現在ではIUPAC(国際純正・応用化学連合/International Union of Pure and Applied Chemistry)という組織が化合物の命名のルールを定めています。--この組織の前身自体が「国際的な統一した命名法の作成」ですから。
IUPAC命名法 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/IUPAC%E5%91%BD%E5% … )

　簡単に言うと、その化合物を命名するルールを定めたもので、その物質がどういう由来であるかは一切問いません。
C₂H₅COOC₂H₅ は
官能基の優先順位( https://ja.wikipedia.org/wiki/IUPAC%E5%91%BD%E5% … )
　に従って、acetate が骨格になります。(日本語では酢酸)。ついで、ethyl が前に（日本語ではエチルが続く)
　反応機構を考えるとアシル基(CH₃C(=O)- acetyl /ethanoyl)+ethoxy でethoxy ethanolとしたいのでしょうが、最大の長さをまず見つけることと基の優先順位から、ethyl acetateとしなければなりません。

　ただし、反応の機構として、「この物質(酢酸エチル)の、ethoxy基をNaで置換するために・・・」という文脈はあり得ます。
　　なぜなら、ethoxy基 (CH₃C(=)-)を基(物質)としてみなすのですからね。

命名法は物質を統一したルールで名付けをしようということであって生成機構や分解機構には寄らないということだけ理解しておいてください。Amazon.co.jp: 化合物命名法( https://www.amazon.co.jp/s/ref=nb_sb_noss?__mk_j … )
　は薄い本です。化学を学び始めると最初にかわされて授業もありました

No.2 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2016/03/16 15:27

名前から入るからおかしなことになる。

水は、オキシダン（IUPAC）とも、酸化水素（DHMO: https://ja.wikipedia.org/wiki/DHMO )とも、水酸化水素とも、一酸化二水素、とも呼んでよい。
　アセチル基やそれを導入したり、性質を調べるときは、アセチル基に注目してもよいし、アルコールに注目するときは、アルキル基、あるいはケトン基と考えるときもあるでしょう。

1. 生成機構とは関係ありません。でき方によって名前は変わらない。
　エステルとは、「有機酸または無機酸のオキソ酸とアルコールまたはフェノールのようなヒドロキシル基を含む化合物との縮合反応で得られる化合物」・・二つから水を取り除いてできるものがエステル。
2. （酸とヒドロシル基による）脱水縮合反応をエステル化と定義すれば、無水酢酸とサリチル酸からアセチルサリチル酸はエステル化とは言えませんが、エステル化をエステルが生成する反応と定義すれば、これもエステル化です。
　説明する人の意図が問題であって、それを読み取ることの方が大事です。
3. 「無水酢酸はエステル結合を持っているにもかかわらず、」持っていません。
4. 田中君と佐藤さんが結婚しました。田中君の友人は、田中君が嫁をとったというでしょうし、佐藤さんの友人は佐藤さんが婿を取ったというでしょう。
　繰り返しますが生成機構と物質名は無関係です。
　エステルは、塩と同じ扱いです。酸の名前の-ic acidを-oateに変えて、ヒドロシル基を除いたアルキル記名をつける。
5.生成経路には一切関係ありません。
　sodium chlorideは、hydrochloric acidとsodium hydroxideを反応させるだけでなく。sodiumとchlorineを直接反応させても、sodium chlorideです。
6. 生成機構は物質名のルールとは一切関係ありません。
　アセチルサリチル酸は無水酢酸でなくて酢酸でも合成可能ですが、収率が極めて悪いので生徒実験では無水酢酸を使う。
　　サリチル酸メチルは、サリチル酸とメタノールから
　いずれも、高校で定番の実験ですから経験されたかと

あなたの大きな誤解は、化合物名とその生成機構は一切関係ないということを理解されていない。海水から取り出そうが、海酸（塩酸）と苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）から作ろうと、塩化ナトリウムは塩化ナトリウムです。化学者にとってその物質が何かが問題であって、天然だろうが合成だろうが一切関係ない。

この回答へのお礼

ありがとうございます！！
エステル化に関しては、より詳しい定義があったのですね！
反応機構と命名はとりあえず無関係であるということも納得です！

お礼日時：2016/03/16 19:14

No.1 回答者： NiPdPt 回答日時： 2016/03/16 10:43

1 単に命名の問題です。

実際にどのような反応機構で進むかというのは別問題です。命名法の目的は、無数に考えられる化合物について、より理解しやすい系統的な名前をつけることであり、反応機構に言及することはありません。

2 CH3C(=O)-がC2H5O-と結合を作るという認識自体は正しいですけど、式の上で無水酢酸に含まれる２個のCH3C(=O)-を区別しようという趣旨であるならナンセンスです。

3 一般論で語るならエステル化とは呼びません。そもそも、エステル化というのは「エステルが出来る反応」という意味ではありません。一般的にはフィッシャーエステル化と呼ばれる反応を指します。この反応は、酸触媒の存在下でアルコールとカルボン酸が反応してエステルと水を生じる反応で、かつ、エステルの合成を目的とする反応を指します。言い換えれば、できるものがエステルであっても、これ以外の反応で作るのであればエステル化とは言いません。
無水酢酸はエステルではありません。分類上は酸無水物であり、エステルではありません。「-C(=O)-O-Cがあればエステル」というわけではありません。

4 アセチル化の定義は、「Hをアセチル基で置換すること」です。それを踏まえて考えればあなたの疑問はすべて解決するはずです。アルコールやフェノールのアセチル化であれば、OHのHがアセチル基で置換され、アニリンのアセチル化であればNH2のHがアセチル基で置換されます。ベンゼンのアセチル化というのもあり、それであれば、ベンゼンのHがアセチル基で置換され、ケトンを生じます。

5 反応機構を命名法に反映させると発想自体に無理があります。なぜなら、その理屈で行けば、反応機構がわからなければ命名できないことになりますし、同じ化合物でも違う反応で作れば名前が変わってしまうことになります。命名法は化合物に対する名前をつけることが目的ですので、同じ化合物に異なる複数の名前があることは許容できません。たとえば、酢酸エチルにしても、酢酸塩とC2H5Brなどの反応でも合成することができます。その場合には、エステルの酸素はすべて酢酸由来です。また、アルコールとカルボン酸からエステルが出来る反応にしても、常にカルボン酸の側のC-O結合が切れるとは限りません。一般的ではありませんが、アルコールの側のC-O結合が切れることもあります。逆に尋ねますが、エステルを見ただけでどういう方法で作られたか特定できますか？化学の考え方では、構造式が同じであれば、製法に関わりなく、同一物であると考えますし、事実、同一物になります。

6 「アセチル化」で酢酸エチルができるのは、「エタノールのアセチル化」の場合のみです。つまり、具体的な化合物を念頭に置くのであれば、「〇〇のアセチル化」というべきです。
結局、化合物の構造、あるいは命名の話と、反応の話をごちゃ混ぜにしていたのでは話になりません。もともと、別の概念として組み立てられたものを一緒くたにするというのは無茶な発想です。その発想から抜け出さない限り、上で述べたことは理解できないでしょうね。