有機化学教室

更新99.7/13


有機化学ってなんだろう。

まずは、そこから話し始めねばなりません。

 一言でいえば、有機物(炭素が付いている化合物、二酸化炭素なんていうのは却下)の化学です。そうですねぇ。世の中にある火をつけて燃えるもの(金属以外)は、たいてい有機物です。しかし、高分子っていうものがあって、ケブラーっていう妙に耐熱性に優れた繊維もあります。それで、有機化学はいろいろな分野に応用されています。医薬、生物化学なんていうものも大まかにいえば、有機化学であろうとchemchemは考えとります。また、有機化学は、オーガニックケミストリーっていいます。また、無機化学は、有機でないものという意味で否定語、”イン”をつけて、インオーガニックケミストリーっていいます。

高分子って?

高分子?高い分子?ではなくて、分子量が高いものであります。通常、同じ分子が、何らかの条件によって二重結合が開裂し、次々と反応して連なったものをいいます。通常、分子がラジカル重合、リビングラジカル重合、リビングアニオン重合、アニオン重合、カチオン重合のような反応を経て重合します。

有機化学の反応って?

溶媒に薬品を溶解させ攪拌します。これに反応薬品を入れて、暖めます。だいたいの反応はこんな感じです。

暖めないものもあります。

操作編


分離

通常、化学反応において選択的に1つのものを作る事は難しい。

そこで、反応させ、多くの生成物が混じることが多い。

これを種々の方法を用いて精製してやる。

ここで大きく次のように分けてみる。


再結晶法

これは、適当な溶媒を入れてやり、再度結晶を作り出す方法である。

比較的簡単で、あらゆる精製方法の中でもトップクラスの精製法である。


やり方。

暖めて、混合物を溶媒に溶かしてやる。

その後、溶媒が冷えて溶解度の問題で結晶が再び、析出してくる。

その時、混合物中の汚れ成分が溶媒に残り、よりきれいな結晶が取れる。

これを再結晶という。


マニアックなテクニック

Aという溶媒では、混合成分Dというものを再結晶しやすい

Bという溶媒では、Eというものを再結晶しやすい。

上記の特殊な環境において、再結晶のみで2つ混じった混合物を分ける事もできる。


種結晶

結晶の出にくい再結晶操作のとき、出てくるであろう結晶の種(同じ結晶)をあらかじめ2,3粒入れ再結晶を行なえば、結晶化は促進される。また、結晶の精製をコントロールする事ができる。


蒸留

液体は、暖めてやれば沸点に達し、気化する。その後、冷やしてやれば、再び液化し、きれいな液体が取れる。この現象を利用し、精製するもの。

減圧蒸留

減圧すれば、常圧よりも低い温度で液体は沸点に達する。つまり、減圧し、低い温度で生成物を蒸留するというもの。

大多数の化合物は、熱をかけ過ぎると熱分解が始まる。

そこで、低い温度で蒸留できる減圧蒸留が好まれる。


カラムクロマトグラフィー

いろいろありますが、ここでは、シリカゲルを用いたクロマトグラフィーの説明をします。

通常、反応において選択的に1つのものを作る事は難しい。そこで反応終了後、たくさんのものが混じったものを分離する手段としてカラムクロマトグラフィーがあります。これは、混合物を、カラムという装置に通し、物質を選択的に取り出す操作であり、強引な分離の為、上記の再結晶法、蒸留法には遠く及ばず、かなり劣ります。