官能基と有機反応
30分 Part 4 / Ch7 / Lesson 2
前提レッスン: 4-7-1
到達目標
- 主要な官能基の名称と性質を覚える
- アルコール・アルデヒド・カルボン酸・エステルの関係を理解する
- 付加反応・置換反応・脱水反応を区別できる
官能基一覧
官能基: 有機化合物の性質を決める特定の原子団。同じ官能基をもつ化合物は似た化学的性質を示す。
| 官能基 | 名称 | 化合物の分類 | 例 |
|---|---|---|---|
| -OH | ヒドロキシ基 | アルコール | エタノール CH₃CH₂OH |
| -CHO | アルデヒド基 | アルデヒド | アセトアルデヒド CH₃CHO |
| -CO- | カルボニル基 | ケトン | アセトン CH₃COCH₃ |
| -COOH | カルボキシ基 | カルボン酸 | 酢酸 CH₃COOH |
| -COO- | エステル結合 | エステル | 酢酸エチル CH₃COOC₂H₅ |
| -NH₂ | アミノ基 | アミン | メチルアミン CH₃NH₂ |
主要な官能基
酸化の段階
エステル化
エステル化: カルボン酸とアルコールから水がとれてエステルが生じる反応（脱水縮合）。
逆反応は加水分解（けん化）。
有機反応の分類
| 反応の種類 | 内容 | 例 |
|---|---|---|
| 付加反応 | 二重結合に原子・分子が付加 | エチレン + Br₂ → 1,2-ジブロモエタン |
| 置換反応 | 原子・原子団が他と入れ替わる | メタン + Cl₂ → クロロメタン + HCl |
| 脱水反応 | 水が取れる（縮合） | エタノール → エチレン + H₂O |
確認クイズ
Q1 -COOH を含む有機化合物は?
Q2 エタノール(CH₃CH₂OH)を穏やかに酸化すると生じるのは?
Q3 エチレンに臭素水を加えると起こる反応は?
Q4 酢酸とエタノールからエステルが生じる反応は?
演習
問1. 次の有機化合物を官能基で分類せよ: (a) CH₃OH (b) HCHO (c) CH₃COOH (d) CH₃COOCH₃ (e) CH₃NH₂
解答・解説
| 化合物 | 官能基 | 分類 |
|---|---|---|
| (a) CH₃OH | -OH（ヒドロキシ基） | アルコール |
| (b) HCHO | -CHO（アルデヒド基） | アルデヒド |
| (c) CH₃COOH | -COOH（カルボキシ基） | カルボン酸 |
| (d) CH₃COOCH₃ | -COO-（エステル結合） | エステル |
| (e) CH₃NH₂ | -NH₂（アミノ基） | アミン |