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この章では，フェノールや安息香酸の性質を調べ，安息香酸を合成する実験を紹介します。 　　　 　安息香酸は，天然には，天然樹脂の安息香に遊離酸やエステルとして含まれているようです。 １．エステルとはどのような化合物ですか？ 酸とアルコールから水分子が取れて生じる化合物 ２．エステルの一般式を示しなさい。 Ｒ-ＣＯＯ-Ｒ’ 　それでは，フェノールの性質から調べましょう。

＜フェノールの性質＞ １　フェノールＣ６Ｈ５ＯＨを１ｍＬ試験管にとり，純水約５ｍＬを加えてよく振り，静置する。ガラス棒を用いて万能ｐＨ試験紙につけ，ｐＨを調べる。 ２　１の溶液を他の２本の試験管にも分けて３等分し，それぞれ下の(1)〜(3)の試薬を加えてよく振る。 加える試薬 変化の様子 (1) 塩化鉄（ＩＩＩ）ＦｅＣｌ３水溶液を１〜２滴 (2) (a)水酸化ナトリウムＮａＯＨ水溶液約１ｍＬ (b)(a)の溶液にさらに塩酸ＨＣｌ約１ｍＬ (3) 水を５ｍＬ加えた後，臭素Ｂｒ２水を２ｍＬ （注意） この実験の臭素水は濃いものを利用しているので取り扱いに特に注意する。

実験結果を確認しましょう。 加える試薬 変化の様子 (1) 塩化鉄（ＩＩＩ）ＦｅＣｌ３水溶液を１〜２滴 青紫色に変化する (2) (a)水酸化ナトリウムＮａＯＨ水溶液約１ｍＬ 溶ける (b)(a)の溶液にさらに塩酸ＨＣｌ約１ｍＬ 油状に分離する (3) 水を５ｍＬ加えた後，臭素Ｂｒ２水を２ｍＬ 白色綿状の沈殿物ができる 　フェノールは水に溶けにくいですね。ベンゼン環の疎水性の効果が大きいのでしょう。 　塩化鉄（ＩＩＩ）水溶液を加えると，青紫色を呈します。この反応を塩化鉄反応といいます。Ｆｅ３＋にフェノールが配位して錯イオンをつくっているのです。 　フェノールに水酸化ナトリウム水溶液を加えると，塩（ナトリウムフェノキシドＣ６Ｈ５-ＯＮａ）になって溶けます。これに塩酸を加えると，油状に分離します。弱酸（フェノール）の塩に強酸（ＨＣｌ）を加えると，強酸の塩（ＮａＣｌ）ができて，弱酸（フェノール）が遊離します。 　フェノールに臭素水を加えると，白色綿状の沈殿物（２，４，６−トリブロモフェノール）が生成します。 　　 　次は，安息香酸の性質です。

＜安息香酸の性質＞ ３　安息香酸Ｃ６Ｈ５ＣＯＯＨを小さじ半分ほど試験管に取り，純水約５ｍＬを加えてよく振り，静置する。また，ガラス棒を用いて万能ｐＨ試験紙につけ，ｐＨを調べる。 ４　３の水溶液に水酸化ナトリウムＮａＯＨ水溶液を約１ｍＬ加えてよく振り，変化を見る。 ５　４の溶液に塩酸ＨＣｌを約２ｍＬ加えて，変化を見る。

実験結果を確認しましょう。 　安息香酸の溶解度は小さく，結晶が溶け残ります。水溶液のｐＨは約４です。 　水酸化ナトリウム水溶液を加えると，安息香酸は溶けて，無色透明の溶液になります。また，これに塩酸を加えると，もとの安息香酸にもどり，白色綿状の結晶が析出します。 　　 　次は，酸としての強さの比較です。 ・ ＞ ＞ ＞ ＞

＜酸としての強さの比較＞ ６　Ｃ６Ｈ５ＯＨ約０．５ｍＬを試験管に取り，純水約３ｍＬ加えてよく振る。次に，炭酸水素ナトリウムＮａＨＣＯ３水溶液約２ｍＬを加えてよく振る。 ７　安息香酸Ｃ６Ｈ５ＣＯＯＨを小さじ試験管に取り，炭酸水素ナトリウム水溶液約２ｍＬ加えてよく振る。さらに塩酸ＨＣｌ約１ｍＬをゆっくり加える。

実験結果を確認しましょう。 　６では変化がありません。したがって，フェノールは炭酸より弱い酸であることがわかります。７ではＣＯ２を発生しながら溶けますから，安息香酸の方が酸性が強いことがわかります。 ＞ ＞

＜安息香酸の合成＞ ８　試験管に過マンガン酸カリウムＫＭｎＯ４水溶液を約４ｍＬ取り，これに１．５ｍＬのベンズアルデヒドＣ６Ｈ５ＣＨＯを加える。 ９　８の試験管を９５℃の熱湯にに浸け，約１５分間反応させる。 １０　反応後，試験管を放冷し，亜硫酸ナトリウムＮａ２ＳＯ３水溶液約５ｍＬを加えて未反応の過マンガン酸カリウムをすべて酸化マンガン（ＩV）に変える。   　 １１　１０の溶液に水酸化ナトリウム水溶液を約１ｍＬ加えてろ過する。 １２　ろ液に塩酸を少しずつ加える。

実験結果を確認しましょう。 　８では，溶液の色が赤紫色から褐色に変化しましたね。赤紫色は過マンガン酸イオンＭｎＯ４−で，マンガン原子の酸化数は＋７ですね。褐色では酸化マンガン（ＩV）に変わっていますから，マンガン原子の酸化数は＋４に減少しています。 　１２では，白色綿状の安息香酸の結晶が析出しましたね。 　　　　 　それでは，考察です。

フェノールと水酸化ナトリウムの反応は， Ｃ６Ｈ５-ＯＨ　＋　ＮａＯＨ　→　Ｃ６Ｈ５-ＯＮａ　＋　Ｈ２Ｏ 　ナトリウムのフェノキシドと塩酸の反応は， Ｃ６Ｈ５-ＯＮａ　＋　ＨＣｌ　→　Ｃ６Ｈ５-ＯＨ　＋　ＮａＣｌ 　安息香酸と水酸化ナトリウムの反応は， Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＨ　＋　ＮａＯＨ　→　Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＮａ　＋　Ｈ２Ｏ 　安息香酸ナトリウムと塩酸の反応は， Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＮａ　＋　ＨＣｌ　→　Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＨ　＋　ＮａＣｌ 　安息香酸と炭酸水素ナトリウムの反応は， Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＨ＋ＮａＨＣＯ３→Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＮａ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２ 　安息香酸ナトリウムと塩酸の反応は， Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＮａ　＋　ＨＣｌ　→　Ｃ６Ｈ５-ＣＯＯＨ　＋　ＮａＣｌ 　酸の強さの順序は， 塩酸＞安息香酸＞炭酸＞フェノール

この章の実験のポントは，次の通りです。 １．フェノールは水に溶けにくいですが，水酸化ナトリウム水溶液には塩となってよく溶けます。 ２．フェノール類は塩化鉄（ＩＩＩ）水溶液により呈色反応を示します。 ３．フェノールに臭素水を加えると，置換反応が起こり，２，４，６−トリブロモフェノールが生成します。 ４．安息香酸も水に溶けにくいですが，水酸化ナトリウム水溶液には塩となってよく溶けます。 ５．酸としての強さは，塩酸＞安息香酸＞炭酸＞フェノールの順になります。 ６．ベンズアルデヒドを過マンガン酸カリウムで酸化すると，安息香酸が生成します。