0. 学生諸君へ 1 |
有機化学とは何か? 1 |
合成有機化合物 2 |
合成の意義 2 |
日常生活と有機化学 4 |
本書の内容と組み立て方 4 |
A Word Aboutについて 5 |
練習問題を解くことの大切さについて 5 |
1. 結合と構造異性 7 |
1.1 原子における電子の配置 7 |
1.2 イオン結合および共有結合 10 |
1.3 炭素と共有結合 14 |
1.4 炭素-炭素結合 15 |
1.5 分極した共有結合 16 |
1.6 多重共有結合 18 |
1.7 原子価 20 |
1.8 構造異性 21 |
1.9 構造式の書き方 22 |
1.10 簡略化した構造式の書き方 25 |
1.11 形式電荷 27 |
1.12 共鳴 28 |
1.13 矢印の意味と利用法 30 |
1.14 結合の軌道論的な考え方; σ結合 32 |
1.15 炭素原子のsp3混成軌道 34 |
1.16 炭素の正四面体構造; メタンの結合 36 |
1.17 分子の骨格による分類 37 |
1.18 官能基にもとずく分類 40 |
章末問題 42 |
2. アルカンとシクロアルカン : 配座異性および幾何異性 47 |
2.1 アルカンの構造 48 |
2.2 有機化合物の命名法 50 |
2.3 アルカンの命名に関するIUPACの規則 50 |
2.4 アルキルおよびハロゲン置換基 53 |
2.5 IUPACの規則の使い方 55 |
2.6 アルカンの天然資源 56 |
A WORD ABOUT : 異性体, 可能なものと不可能なもの 56 |
2.7 アルカンの物理的性質と非結合性分子間相互作用 57 |
2.8 アルカンの立体配座 54 |
2.9 シクロアルカン : 命名法と立体配座 62 |
2.10 シクロアルカンのcis-trans異性 67 |
2.11 異性体に関するまとめ 68 |
2.12 アルカンの反応 69 |
2.13 ハロゲン化の遊離基連鎖機構 73 |
A WORD ABOUT : メタン, 沼気およびMillerの実績 72 |
反応のまとめ 75 |
反応機構のまとめ 75 |
章末問題 76 |
3. アルケンとアルキン 79 |
3.1 定義と分類 80 |
3.2 命名法 81 |
3.3 二重結合の特徴 84 |
3.4 二重結合の軌道モデル : π結合 85 |
3.5 アルケンのcis-trans異性 88 |
A WORD ABOUT : 視覚の化学 88 |
3.6 付加反応と置換反応の比較 90 |
3.7 極性付加反応 91 |
3.8 非対称なアルケンへの非対称な反応剤の付加 : Markovnikov則 93 |
3.9 アルケンへの求電子付加反応の機構 95 |
3.10 Markovnikov則の説明 97 |
3.11 反応における平衡 : 何が反応を進行させるのか 99 |
3.12 反応速度 : 反応はどのような速さで進行するのか 101 |
3.13 アルケンのホウ水素化 104 |
3.14 水素の付加 105 |
3.15 共役系への付加 106 |
3.16 遊離基付加 : ポリエチレン 109 |
3.17 アルケンの酸化 111 |
A WORD ABOUT:エチレン : 工業用原料と植物ホルモン 112 |
3.18 三重結合に関するいくつかの事実 115 |
3.19 三重結合の軌道モデル 115 |
3.20 アルキンの付加反応 116 |
3.21 アルキンの酸性度 120 |
A WORD ABOUT : 石油,ガソリンおよびオクタン価 118 |
反応のまとめ 121 |
反応機構のまとめ 123 |
章末問題 123 |
4. 芳香族化合物 127 |
4.1 ベンゼンについて 128 |
4.2 ベンゼンのKekulé構造式 130 |
4.3 ベンゼンの共鳴構造モデル 130 |
4.4 ベンゼンの軌道モデル 131 |
4.5 ベンゼンの書き方 132 |
4.6 芳香族化合物の命名法 133 |
4.7 ベンゼンの共鳴エネルギー 135 |
4.8 芳香族化合物における求電子置換反応 136 |
4.9 芳香族化合物の求電子置換反応の機構 137 |
4.10 芳香族環を活性化する置換基と不活性化する置換基 142 |
4.11 o-, p-配向基とm-配向基 143 |
4.12 合成反応における配向効果の重要性 148 |
4.13 多環式芳香族化合物 149 |
A WORD ABOUT : 多環式芳香族炭化水素とがん 151 |
A WORD ABOUT:芳香族の球体C∞ : フラーレン 152 |
反応のまとめ |
反応機構のまとめ 155 |
章末問題 156 |
5. 立体異性 159 |
5.1 キラリティと対掌体 160 |
5.2 不斉中心 : 不斉炭素原子 162 |
5.3 立体配置とR-S表示法 166 |
5.4 cis-trans異性体のE-Z表示法 170 |
5.5 偏光と光学活性 171 |
A WORD ABOUT : Pasteurの実績とvan't Hoff-LeBelの理論 174 |
5.6 対掌体の性質 176 |
5.7 Fischer投影式 178 |
5.8 2つ以上の不斉中心をもつ化合物 : ジアステレオマー 179 |
5.9 メソ化合物 : 酒石酸の立体異性体 181 |
5.10 立体化学における定義の要約 183 |
5.11 立体化学と化学反応性 185 |
5.12 ラセミ混合物の光学分割 186 |
A WORD ABOUT : 対掌体およびその生理活性について 188 |
章末問題 188 |
6. 有機ハロゲン化合物 : 置換反応と離脱反応 195 |
6.1 求核置換反応 196 |
6.2 求核置換の反応の例 197 |
6.3 求核置換反応の機構 200 |
6.4 Sx2反応の機構 200 |
6.5 Sx1反応の機構 204 |
6.6 Sx1とSx2反応機構の比較 206 |
6.7 脱ハロゲン化水素, 脱離反応 : E2とE1脱離反応 208 |
6.8 置換反応と脱離反応の競合 210 |
A WORD ABOUT : 殺虫剤と除草剤 212 |
6.9 多ハロゲン置換された脂肪族化合物 214 |
A WORD ABOUT : OFCとオゾン層, その功罪 214 |
反応のまとめ 217 |
反応機構のまとめ 217 |
章末問題 218 |
7. アルコール, フェノール, チオール 221 |
7.1 アルコールの命名法 222 |
7.2 アルコールの分類 223 |
7.3 フェノール命名法 223 |
7.4 アルコールおよびフェノールの水素結合 224 |
7.5 酸性と塩酸性についての考察 225 |
7.6 アルコールおよびフェノールの酸性度 228 |
7.7 アルコールおよびフェノールの塩基性 231 |
7.8 アルコールの脱水反応によるアルケンの生成 232 |
7.9 アルコールとハロゲン化水素の反応 233 |
7.10 アルコールからハロゲン化アルキルをつくるほかの方法 235 |
7.11 アルコールとフェノールの違い 236 |
7.12 アルコールの酸化によるアルデヒドならびにケトンの生成 236 |
7.13 水酸基を二つ以上持つアルコール 238 |
7.14 フェノールにおける芳香族置換反応 239 |
A WORD ABOUT : 工業的に生産されているアルコール類 240 |
7.15 フェノールの酸化反応 241 |
A WORD ABOUT : 生化学的に重要なアルコールとフェノール 242 |
7.16 アルコールならびにフェノールの硫黄類似体としてのチオール 244 |
A WORD ABOUT : まっすぐな毛髪, カールした毛髪 245 |
反応のまとめ 246 |
章末問題 247 |
8. エーテルとエポキシド 251 |
8.1 エーテルの命名法 252 |
8.2 エーテルの物理的性質 253 |
8.3 エーテルの溶媒としての用途 253 |
8.4 Grignard試薬と有機金属化合物 254 |
8.5 エーテルのつくり方 257 |
8.6 エーテルの開裂 259 |
A WORD ABOUT : エーテルと麻酔剤 260 |
8.7 エポキシド(オキシラン) 261 |
A WORD ABOUT : マイマイガのエポキシド 262 |
8.8 エポキシドの反応 262 |
8.9 環状エーテル 264 |
反応のまとめ 267 |
章末問題 268 |
9. アルデヒドとケトン 271 |
9.1 アルデヒドとケトンの命名法 272 |
9.2 一般的なアルデヒドとケトン 273 |
9.3 アルデヒドとケトンの合成 275 |
A WORD ABOUT : キノンと爆弾カブトムシ 276 |
9.4 天然に存在するアルデヒドとケトン 277 |
9.5 カルボニル基 277 |
9.6 カルボニル基に対する求核付加反応 : 機構的考察 279 |
9.7 アルコールの付加 : アルデヒドおよびアセタールの生成 281 |
9.8 水の付加 : ヘミアセタールおよびケトンの水和反応 285 |
9.9 Grignard試薬およびアセチリドの付加反応 285 |
9.10 シアン化水素の付加 : シアノヒドリンの生成 288 |
9.11 窒素系の球核剤の付加反応 289 |
9.12 カルボニル化合物の還元反応 290 |
9.13 カルボニル化合物の酸化反応 291 |
9.14 ケトーエノール互変異性 293 |
A WORD ABOUT : 互変異性ホトクロミズム 294 |
9.15 δ-水素の酸性度 : エノラートアニオンついて 295 |
9.16 カルボニル化合物における重水素交換反応 296 |
9.17 アルドール縮合 298 |
9.18 混合アルドール縮合 299 |
9.19 アルドール縮合を用いる工業的合成 300 |
反応のまとめ 301 |
反応機構のまとめ 302 |
章末問題 303 |
10. カルボン酸とその誘導体 307 |
10.1 カルボン酸の命名法 308 |
10.2 カルボン酸の物理的性質 312 |
10.3 酸性度および酸性度定数 312 |
10.4 カルボン酸が酸性を示す理由 314 |
10.5 酸性度に与える構造の影響, 誘起効果の適用 315 |
10.6 カルボン酸からの塩の形成 316 |
10.7 カルボン酸の合成法 317 |
10.8 カルボン酸の誘導体 320 |
10.9 エステル 321 |
10.10 エステルの合成, Fischerのエステル化 322 |
10.11 酸触媒エステル化反応の機構 : 求核的アシル基置換反応 322 |
10.12 ラクトン 325 |
10.13 エステルのけん化 325 |
10.14 エステルの加アンモニア分解 326 |
10.15 エステルとGrignard試薬の反応 327 |
10.16 エステルの還元 327 |
10.17 活性化されたアシル化合物の用途 328 |
10.18 酸ハロゲン化物 329 |
10.19 酸無水物 331 |
A WORD ABOUT : 天然物に存在するアシル基 活性化基としてのチオエステル 333 |
10.20 アミド 334 |
A WORD ABOUT : 尿素 336 |
10.21 カルボン酸誘導体についてのまとめ 337 |
10.22 エステルα位の水素とClaisen縮合反応について 339 |
合反応について 339 |
反応のまとめ 342 |
反応機構のまとめ 344 |
章末問題 344 |
11. アミンとそれに関連した窒素化合物 349 |
11.1 アミンの分類と構造 350 |
11.2 アミンの命名法 351 |
11.3 アミンの物理的性質と分子間相互作用 353 |
11.4 アミンのつくり方 : アンモニアおよびアミンのアルキル化 354 |
11.5 アミンのつくり方 : ニトロ化合物の還元 356 |
11.6 アミンの塩基性 358 |
11.7 アミンとアミドの塩基性の比較 361 |
11.8 アミンと強酸との反応 : アミン塩の生成 362 |
A WORD ABOUT : アルカロイドと吹矢毒蛙のはなし 364 |
11.9 光学分割試薬としてのキラルなアミン 364 |
11.10 酸誘導体を用いたアミンのアシル化反応 366 |
11.11 第四級アンモニウム化合物 368 |
11.12 芳香族ジアゾニウム化合物 369 |
11.13 ジアゾカップリングとアゾ染料 371 |
反応のまとめ 374 |
反応機構のまとめ 375 |
章末問題 376 |
12. スペクトル分光法による分子構造の決定 381 |
12.1 分光法の理論 382 |
12.2 核磁気共鳴スペクトル(NMR) 384 |
12.3 13C NMRスペクトル 396 |
A WORD ABOUT : 生化学と医学におけるNMR 398 |
12.4 赤外スペクトル 400 |
12.5 可視スペクトルと紫外スペクトル 405 |
12.6 マススペクトル 408 |
章末問題 412 |
13. 複素環化合物 419 |
13.1 ビリジン, その結合様式と塩基性 420 |
13.2 ビリジンにおける置換反応 421 |
13.3 その他の6員環複素環化合物 424 |
13.4 5員環複素環化合物 : フラン, ピロール, チオフェン 428 |
13.5 フラン, ピロール, チオフェンにおける求電子置換反応 430 |
13.6 その他の5員環複素環化合物 : アゾール化合物 431 |
A WORD ABOUT:ポルフィリン類のこと : 血が赤く草が緑なわけ 432 |
13.7 縮合環をもった5員環複素環化合物 : インドールとプリン 434 |
A WORD ABOUT : モルヒネをはじめとする含窒素医薬品 436 |
反応のまとめ 439 |
反応機構のまとめ 440 |
章末問題 440 |
14. 合成高分子 443 |
14.1 高分子の分類 444 |
14.2 ラジカル連鎖重合 445 |
14.3 カチオン連鎖重合 451 |
14.4 アニオン連鎖重合 452 |
14.5 立体規則性ポリマー : Ziegler-Natta重合 453 |
14.6 ジエンポリマー : 天然ゴムと合成ゴム 455 |
14.7 共重合体 457 |
14.8 逐次重合 : ポリエステルとナイロン 458 |
A WORD ABOUT : 分解性ポリマー 460 |
14.9 ポリウレタンならびにその他の逐次生長ポリマー 463 |
A WORD ABOUT : 新しいポリアミドのアラミドについて 464 |
反応のまとめ 467 |
反応機構のまとめ 468 |
章末問題 469 |
15. 脂質と洗剤 471 |
15.1 脂肪と油脂 : グリセリン三エステル類 471 |
15.2 植物油の水素添加 475 |
15.3 脂肪および油脂のけん化 : セッケンの製造 476 |
15.4 セッケンの働き 477 |
15.5 合成洗剤 479 |
A WORD ABOUT : 市販の洗剤について 482 |
15.6 リン脂質 483 |
15.7 プロスタグランジン, ロイコトリエン, リボキシン 484 |
15.8 ワックス 485 |
A WORD ABOUT : プロスタグランジン, アスピリンと痛み 486 |
15.9 テルペンとステロイド 486 |
反応とまとめ 492 |
章末問題 493 |
16. 炭水化物 495 |
16.1 定義と分類 496 |
16.2 単糖類 497 |
16.3 単糖のキラリティ : Fischer投影式とn, L-糖 498 |
16.4 単糖の環状ヘミアセタール構造 502 |
16.5 アノマー炭素と変旋光 504 |
16.6 ビラノース構造とフラノース構造 505 |
16.7 ビラノース立体配座 507 |
16.8 単糖類のニステルとエーテル 508 |
16.9 単糖の還元反応 509 |
16.10 単糖の酸化反応 509 |
16.11 単糖からのグリコシドの生成 510 |
16.12 二糖類 512 |
A WORD ABOUT : 甘さと甘味料 516 |
16.13 多糖類 516 |
A WORD ABOUT : 炭水化物からつくられる油脂代替物 521 |
16.14 糖のリン酸エステル 522 |
16.15 デオキシ糖 523 |
16.16 アミノ酸 523 |
16.17 アスコルビン酸 (ビタミンC) 524 |
反応のまとめ 525 |
章末問題 527 |
17. アミノ酸, ペプチド, タンパク質 531 |
17.1 天然に存在するアミノ酸 531 |
A WORD ABOUT : アミノ酸による年代測定法 534 |
17.2 アミノ酸の酸・塩基特性 535 |
17.3 酸性基または塩基性基を二つ以上もつアミノ酸の酸・塩基特性 538 |
17.4 電気泳動法 540 |
17.5 アミノ酸の反応 541 |
17.6 ニンヒドリン反応 541 |
17.7 ペプチド 542 |
A WORD ABOUT : 天然物中のペプチド 542 |
17.8 ジスルフィド縮合 545 |
17.9 タンパク質 545 |
17.10 タンパク質の1次構造 546 |
17.11 アミノ酸配列を決定する手順 550 |
17.12 ペプチドの合成 552 |
A WORD ABOUT : タンパク質のアミノ酸配列と進化 554 |
17.13 タンパク質の2次構造 558 |
17.14 タンパク質の3次構造 : 繊維状タンパク質と球状タンパク質 562 |
17.15 タンパク質の4次構造 564 |
反応のまとめ 565 |
章末問題 567 |
18. ヌクレオチドと核酸 571 |
18.1 核酸の一般的な構造 571 |
18.2 デオキシリボ核酸 (DNA) の構成 572 |
18.3 ヌクレオシド 573 |
18.4 ヌクレオチド 574 |
18.5 DNAの1次構造 576 |
18.6 核酸の配列順序の決定方法 577 |
A WORD ABOUT : DNAと犯罪 578 |
18.7 実験室での核酸合成 579 |
18.8 DNAの2次構造 : 2重らせん構造 580 |
18.9 DNAの複製 583 |
18.10 リボ核酸 (RNA) 585 |
18.11 遺伝暗号の伝達機構とタンパク質の生合成 587 |
18.12 生物学的に重要なその他のヌクレオチド 590 |
A WORD ABOUT : 核酸とウイルス 592 |
反応のまとめ 596 |
章末問題 596 |
出典 (写真) 599 |
付録 601 |
事項索引 605 |
化合物索引 613 |