千葉大学工学部共生応用化学科 教育GPプログラムWEBサイト

アルドール縮合は，カルボアニオンを経由する炭素-炭素結合形成反応であり， 様々な触媒を用いた応用反応が開発されている重要な有機合成反応の一つです。
本実験では，水酸化ナトリウムを触媒としてアセトンとベンズアルデヒドをアルドール縮合させ， ジベンジリデンアセトンを合成します。得られた化合物を再結晶法により精製し，融点測定により同定を行います。 さらに，生成物の幾何異性体を分子モデリングによりエネルギー最適化して可視化するとともに， どの異性体がエネルギー的に最も安定か考察します。

エステル化合物は様々な手法により合成できますが，最も古くから用いられているのが， カルボン酸と過剰量のアルコールを酸触媒で反応させるフィッシャーのエステル化です。
本実験では，濃硫酸を触媒として，エタノールと酢酸から酢酸エチルを合成します。 この反応は可逆的であるため，生成する酢酸エチルを蒸留により系外に取り出し，反応を効率的に進行させます。 反応終了後，分液ロートを用いた洗浄を行います。その後，常圧蒸留により酢酸エチルをさらに精製し，ＮＭＲスペクトル測定により， 構造の確認を行います。

Friedel-Craftsアシル化反応は芳香族ケトンの合成に用いられる重要な反応です。
本実験では，リン酸を触媒としてフェロセンと無水酢酸とのFriedel-Craftsアシル化反応を行い， アセチルフェロセンの合成を行います。反応終了後，抽出および分液操作を行います。 有機層を乾燥後，エバポレーターによる減圧濃縮操作により，溶媒を除去し，粗生成物をカラムクロマトグラフィーで精製します。 さらに精製物のNMRスペクトルおよびUVスペクトル測定により，構造の確認を行います。

Grignard試薬は，最も良く知られた炭素-金属結合を含む有機金属化合物であり， 水と激しく反応するので反応系は十分に無水の状態にしておく必要がありますが，炭素-炭素結合を形成させる非常に良い試薬です。
本実験では，1-ブロモプロパンとマグネシウムから調製したGrignard試薬を用い，ベンズアルデヒドと反応させることにより， 1-フェニル-1-ブタノールの合成を行います。反応終了後，抽出および分液操作を行います。 有機層を乾燥後，溶媒を除去し，NMRスペクトル測定により，構造の確認を行います。

酵素を用いた反応は生体の持つ不斉環境が反映される反応であり，不斉化合物の合成において重要な反応です。
本実験では，スクロース（ショ糖）と市販のパン酵母を利用して，ベンゾイルギ酸メチルの不斉還元によるマンデル酸メチルの合成を行います。 反応終了後，セライトを用いたろ過によりパン酵母を取り除き，抽出と乾燥後，カラムクロマトグラフィーによる精製を行います。 さらに、精製物のNMRスペクトルによる構造の確認，旋光度測定およびキラル充填剤を用いたHPLCによるエナンチオマーの分離と 鏡像体過剰率の解析を行います。

NaBH₄は，アルデヒドやケトンを還元してアルコールを合成できるものの，アミドやカルボン酸は還元しない化学選択的な還元剤として広く用いられています。本実験では，1-フェニル-1-ブタノンをNaBH₄で還元することで1-フェニル-1-ブタノールを合成し，TLC分析による反応の追跡法と，IRおよびNMRスペクトルを測定することで反応生成物の構造決定法について学びます。