高校化学 要点・解法ノート
差がつく

立体異性体(シス・トランス異性体と鏡像異性体)

着眼点シス・トランスは二重結合の両側の炭素それぞれに異なる2つの原子(団)がつくとき。鏡像異性体は不斉炭素原子(4つの異なる原子・原子団と結合した C)があるとき。

鏡像異性体どうしは、融点・沸点・密度などはほぼ同じだが、偏光面を回転させる向き(旋光性)が逆。

種類条件例
シス・トランス異性体\ce{C=C} の各炭素に異なる2つの原子団2-ブテン、マレイン酸(シス)とフマル酸(トランス)
鏡像異性体(光学異性体)不斉炭素原子をもつ乳酸 \ce{CH3CH(OH)COOH}、2-ブタノール、アラニン
例題
1
分子式 \ce{C4H8} のアルケンの異性体を、立体異性体も区別して数えよ。
解答
1-ブテン \ce{CH2=CHCH2CH3}(シス・トランスなし:左端の C に H が2つ)
2-ブテン \ce{CH3CH=CHCH3}:シス形とトランス形の2つ
2-メチルプロペン \ce{CH2=C(CH3)2}(なし)
計 4種類(シクロアルカン2種を含めれば6種類)。
確認問題
1
2-ブタノール \ce{CH3CH(OH)CH2CH3} の不斉炭素はどれか。
答え
OH のついた2番目の炭素(H・OH・\ce{CH3}・\ce{C2H5} の4つが異なる)。鏡像異性体が存在する。

「脂肪族化合物」の項目

  1. 元素分析 → 組成式 → 分子式必須
  2. 構造異性体の数え方と不飽和度必須
  3. 立体異性体(シス・トランス異性体と鏡像異性体)差がつく
  4. アルカン:置換反応差がつく
  5. アルケン:付加反応と製法必須
  6. アルキン:アセチレンの付加反応必須
  7. オゾン分解・マルコフニコフ則不要
  8. アルコールの級数と酸化・エーテル必須
  9. アルデヒド・ケトンと検出反応(銀鏡・フェーリング・ヨードホルム)必須
  10. カルボン酸:酸の強さ・ギ酸・酢酸・マレイン酸必須
  11. エステル化・加水分解・けん化必須
  12. 油脂の構造とけん化価・ヨウ素価差がつく
  13. セッケンと合成洗剤必須

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