ベンゼンの反応総合・バーチ還元 平成25年度 問2 有機化学及び燃料

ベンゼンの反応に関する次の記述のうち、最も適切なものはどれか。特に断りのない限り、反応は常圧下で行われるものとする。

正答
③ 塩化アルミニウム存在下に1-クロロブタンを0℃で反応させた場合、n-ブチルカチオンと2-ブチルカチオンを経由して、sec-ブチルベンゼンとn-ブチルベンゼンの約2:1の混合物が得られる。

ベンゼンは共鳴安定化されているため、反応性が低くなっています(4番)。常温では臭素と容易に反応しません。ブロモベンゼンを合成するには、通常、触媒(例:FeBr3)が必要です(1番)。またパラジウム触媒を用いた接触水素化によってシクロヘキサンを得ることは可能です。

2番の反応条件はバーチ還元です。ベンゼン環が1,4-シクロヘキサジエンに還元されます。

3番の反応はフリーデルクラフツのアルキル化反応です。塩化アルミニウムの作用により、1-クロロブタンからn-ブチルカチオンが生成します。n-ブチルカチオンは不安定であるため、より安定な2-ブチルカチオンへ転位するためsec-ブチルベンゼンの方が生成比率が高くなります。

5番のフェノール合成方法ではフェノールは得られません。ベンゼンのスルホン化後、水酸化ナトリウムとの反応(アルカリ融解)には通常300℃程度の高温が必要です。また、この反応ではナトリウムフェノキシドが生成し、フェノールを得るにはさらに二酸化炭素を通す必要があります。

技術士(化学部門)一次試験の要点まとめ

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