【化学】有機化学:元素分析のズル - 質問解決D.B.(データベース)

【化学】有機化学:元素分析のズル

問題文全文(内容文):
元素分析の結果、炭素64.9%、水素13.5%、
酸素21.6%、となる有機化合物がある。
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単元: #化学#有機#有機化合物の特徴と構造#理科(高校生)
指導講師: 理数個別チャンネル
問題文全文(内容文):
元素分析の結果、炭素64.9%、水素13.5%、
酸素21.6%、となる有機化合物がある。
投稿日:2021.06.11

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問題文全文(内容文):
3段階の反応を行い、トルエンから第一段階で化合物A,第二段階で化合物B,最終的に下記化合物Cを合成した。最も適切な操作を、次の①~⑥から1つずつ選べ。また化合物 Bの構造式を記せ。 ただし, -CH3 はオルト・パラ配向性を示し, -COOH, NO₂はメタ配向性を示す。
① 白金を触媒に用いて水素を反応させる。② 過マンガン酸カリウム水溶液を加えて加熱後, 硫酸を加えて酸性にする。③ 無水酢酸と反応させる。④ エタノールと少量の濃硫酸を加えて加熱する。⑤濃硝酸と濃硫酸を加えて加熱する。⑥ スズと濃塩酸を加えて加熱後,塩基を加える。
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問題文全文(内容文):
分子式が C₁₈H₁₆O₄である芳香族化合物Aを酸性条件下でおだやかに加水分解したところ, 3種類の化合物 (B, C, D)が得られた。BとCは同じ分子式をもち、ともにベンゼン環を含んでいた。また, Dは水溶性の化合物であり, その組成式はCHO (原子数の比C:H:0=1:1:1)であった。これらの化合物を用いて以下の実験を行った。
実験1: 化合物B (108mg) を完全燃焼させると, 308mg の二酸化炭素と72mgの水が得られた。
実験2: 化合物Bを塩化鉄(Ⅲ) 水溶液と反応させると, 青色を呈した。 一方, 化合物 Cを塩化鉄(Ⅲ) 水溶液に加えても, 呈色しなかった。
実験3: 化合物Bを過マンガン酸カリウム水溶液で酸化すると, サリチル酸が得られた。
実験4: 化合物D (116mg)を160℃に加熱すると, 18mgの水が発生するとともに五員環構造を含む化合物Eが98mg得られた。
(1) 化合物BCの構造式を記せ。
(2) 加水分解後にBとCは混合物として得られる。 BとCを, 分液ろうとを使って確実に分離するには水層に何を加えればよいか, 物質名を記せ。
(3) 化合物A,D,Eの構造式を記せ。
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次の文中の( )にあてはまる物質名とその示性式を記せ。また,(a),(c),(e)の変化をそれぞれ化学反応式で表せ。
(a) エタノールにナトリウムを加えると、水素を発生して( ア )を生じる。
(b) 約170℃に加熱した濃硫酸にエタノールを加えると。( イ )を生じる。
(c) 約140℃に加熱した濃硫酸にエタノールを加えると、( ウ )を生じる。
(d)エタノールに、硫酸酸性のニクロム酸カリウム水溶液を加えて加熱すると、中性の( エ )を生じる。
(e) エタノールに酢酸と少量の濃硫酸を加えて温めると、( オ )を生じる。
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問題文全文(内容文):
化合物Aは分子式が C₆H₁₂O で, 鏡像異性体が存在する。Aはヨードホルム反応には活性を示すが,フェーリング液を還元しない。 また, Aにナトリウムを加えても,水素は発生しない。化合物Bは分子式がC₆H₁₂O で, 6つの炭素からなる環状の構造をもち, ナトリウムを加えると水素が発生する。Bを濃硫酸と加熱すると, 分子式 C₆H₁₀で表される化合物Cと, 分子式 C₁₂H₂₂O で表される化合物Dが生じた。 次の問いに答えよ。
(1) 化合物Aの構造式を記せ。 ただし, 不斉炭素原子には*印をつけよ。
(2) 化合物 B, C, D の構造式をそれぞれ記せ。
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