酸無水物になりやすさって・・・

質問

加熱したらすぐに無水物になるものってどんな風に考えたらいいのでしょうか・・・・・？？？

フタル酸とかフタル酸、酢酸、マレイン酸などなど
無水物になりそうなものっていっぱいあるんですけど、どんな風にかんがえたらいいですか？？

マレイン酸は異性体のフマル酸があってフタル酸はCOOHがCOOH-Ar-COOOHと対称にあるため脱水しないのですよね？？？

回答No.1

Ichitsubo · ベストアンサー

高校レベルであれば、カルボキシル基の接近できるものと考えてください。

フタル酸はカルボキシル基がオルト位にあるため分子内脱水します。パラ位にあるのはテレフタル酸ですね。

マレイン酸はシス型でやはりカルボキシル基の接近のため分子内脱水しますが、フマル酸はトランス型で分子中の2つのカルボキシル基は接近していないため、分子内での脱水はしません。

無水酢酸は酸無水物の代表と考えてください。
ただ、無水酢酸は酢酸を加熱しても得られません。
P4O10などの脱水剤が必要です。

お礼

とてもわかりやすかったです
ありがとうございます

回答No.2

DexMachina

> 加熱したらすぐに無水物になるものってどんな風に考えたらいいのでしょうか

とりあえずカルボン酸の無水物に限定すると、
　・分子内に複数のカルボキシル基を持ち、
　・そのカルボキシル基がほぼ同一平面にあり、
　・無水物になったときに五員環か六員環を無理なく作れる
というものについては、無水物になる際の中間状態をとりやすい為、比較的
無水物になりやすいと言えると思います。

例えば、挙げられている中ではマレイン酸やフタル酸が当たります。
また、2番目の条件には必ずしも合わない(→カルボキシル基以外のC-C
結合が自由回転するため、カルボキシル基の炭素が同一平面にない
(又は遠く離れている)ときがある)ものの、1番目と3番目には合致する
コハク酸も、無水物になりやすい酸です。

　　 Ｏ
　　 ||
　 ／＼
Ｏ　　 ||
　 ＼／
　　 ||
　　 Ｏ

　　 Ｏ
　　 ||
　 ／＼／＼
Ｏ　　｜○｜
　 ＼／＼／
　　 ||
　　 Ｏ

ちなみに、カルボキシル基がベンゼン環の反対側(p-位)にあるのは、
「フタル酸」ではなく「テレフタル酸」です。
(ついでで挙げると、m-位のものはイソフタル酸)
これらは分子内のカルボキシル基の距離が離れすぎていて、分子内
での脱水反応はできないため、酸無水物を作る場合は分子間脱水を
起こさせる必要があります(→そのため、フタル酸に比べると圧倒的に
酸無水物がつくりにくい)。

*上で言った中間状態というのは、下のような形；

　ＨＯ　　 Ｏ^-
　　　＼／
　　　／＼
　ＨＯ^+　||
　　　＼／
　　　　||
　　　　Ｏ

又は

　ＨＯ　　　Ｏ^-
　　　＼ ／
　　　／ ＼
　　Ｏ　　　||
　　　＼+／
　　　 　|
　　　　ＯＨ

のように、一方のカルボキシル基の酸素が、もう片方のカルボキシル基の
炭素に結合しようとしている状態。

お礼

素晴らしい回答　ありがとうございました。