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化学
芳香族の工程と材料・溶媒の再利用
化学
難しい
第9問 芳香族の工程と材料・溶媒の再利用
工程班は芳香族原料から製品を合成し、別系統では材料と洗浄水を再利用する。各問は独立した試料を扱う。C₆H₄はベンゼン環上の二置換を表す。
図1 芳香族の工程
C₆H₅OH ─NaOH→ A ─高温・加圧CO₂、次いで酸性化→ B ─無水酢酸→ C
問1では主生成物のオルト体を扱い、最後はフェノール性OHだけを変換する。
| 別系統 | 用いる試料・目的 |
|---|---|
| 材料 | HOOC−C₆H₄−COOHとHO−CH₂−CH₂−OHを縮合 |
| 水回収 | 非揮発性溶質を含む水溶液から水を液体として再利用 |
| 分析 | H₂N−CH(CH₃)−C(=O)−OHの指定原子団を読む |
芳香族原料の工程を示す。C₆H₅OHをNaOHで処理してAとし、Aを高温・加圧下CO₂と反応させてから酸性にするとBを得た。Bを無水酢酸で処理し、フェノール性OHだけを変換したものをCとする。A、B、Cの組合せはどれか。位置異性体は主生成物のオルト体を扱い、副反応を無視する。 最も適切なものを一つ選べ。
材料系統で、脱水によってカルボキシ基とアルコール性OHを連結する。Rは芳香環を含む酸側、R′はアルコール側の炭素鎖とする。連結部の構造と名称を選べ。高分子全体の重合度は問わない。 最も適切なものを一つ選べ。
二つの構造式CH₃−C(=O)−OHとCH₃−CH₂−OHで表される物質を別々に水へ溶かした。25 ℃、通常の濃度で比較する。前者が酸性を示し、後者はほぼ中性となる理由はどれか。 最も適切なものを一つ選べ。
水回収系統の装置案を示す。飛沫同伴と溶質分解は無視できるが、水蒸気を室温の受器へ直接導くだけでは全てを凝縮できない。溶質を残して水を液体として効率よく集める装置案を選べ。
| 部品 | 働き |
|---|---|
| 加熱フラスコ | 試料から蒸気を生じさせる |
| 水冷管 | 通過する蒸気を十分冷やして液体にする |
| 受器 | 流れ込んだ液を集める |
| 最も適切なものを一つ選べ。 |
分析班は次の二つのアミノ酸の構造を比較した。試料Aの左端H₂N−と、Aだけが持つ側鎖−CH₃の名称を順に選べ。水溶液中のイオン形は問わない。
| 試料 | 構造 |
|---|---|
| A | H₂N−CH(CH₃)−C(=O)−OH |
| B | H₂N−CH₂−C(=O)−OH |
| 最も適切なものを一つ選べ。 |