しがない理系大学生のやまおかです。
見たいところに早く辿り着きたい！って私はよく思うので最初に目次を出します。
クリックするとそこまで飛べます。
こんな話をするよ
このページに行き着いたあなたはきっと、
理系選択をして「有機化学」というものに初めて触れた。
なんて人がほとんどじゃないですか？
初めて有機化学で「構造式」を見ると、何がなんだかさっぱりわからないと思います。
こんな感じの何が書かれているかよくわからないやつ。これが「構造式」です。
ただ線と文字が書かれているだけで何が何だかわからないし、
「炭素の化学」と言われているのに C の文字はどこにも見当たりません。
最初はさっぱりわからないかもですが、ルールを知ってしまえば何も難しいことはありません。
サクッと説明してしまいます！
この描き方は「骨格式」と呼ばれたりもするんですが、
「ジグザグ構造式」っていう響きが好きなのでここではそう呼ばせてもらいます！
ジグザグ構造式 (骨格式) のかき方
ルールはたった3つだけです！
- 炭素原子 C はかかずに線は繋いでしまう
- 炭素原子に直接つながる水素原子 H は結合の線も含めて何もかかない
- それ以外は全部かく
以上です！
これだけだと伝わらないと思うので実際に書き換えて説明していきます。
みなさんご存知であろう エタノール C2H5OHで説明していきます！
お酒とか消毒に使ういわゆる「アルコール」ですね。
(今は化合物名とかは気にしなくて大丈夫なので、まずかきかたを見ていきましょう)
何も省略せずにかくと、こんな感じです。
これならなんとなくわかるんじゃないですか？
元素と元素を繋ぐ線が「共有結合」を表しています。
ここに先ほどのルールを一つずつ適用してみましょう。
まず1つめ、
炭素原子 C はかかずに線は繋いでしまう
今回の例でいくとこんな感じです。
C があった部分を消して、C につながっていた線を繋いで交点にしてしまいます。
つまり、ジグザグ構造式では線と線の
「交点が炭素を表す」ということなんです。
二重結合や三重結合がある部分は下に書いたみたいに、そのまま残します。
ただ、かきかたの習慣があって、二重結合の線は片方は単結合と同じようにかいて、もう一本はそれに添えるようにかきます。
これは二重結合がどのような構造なのかを勉強すると納得がいくと思います。
二重結合の結合軌道について勉強したときにでも、なるほどな〜と思ってください笑
ただし、O と結合しているところなどではまたかきかたが変わってきたりするので、色々見ながら少しずつ身につけていきましょう。
次に、
炭素原子に直接つながる水素原子 H は結合の線も含めて何もかかない
元々 C だった線の交点から H につながる線を全て消してしまいます。
水素原子をかかないと、一気にスッキリしますよね。
これがこのかき方の大きなメリットです。
いまいちわからないっていう人は、O みたいな、 C でも H でもないものと繋がっている H 以外は全部消しちゃう！って思ってしまいましょう。
そして最後は、
それ以外は全部かく
ここで言いたいのは、
C でも H でもないものや、C 以外につながる H は消しちゃだめ
ということだけです。
ここでいう C でも H でもないものは「ヘテロ原子」と呼ばれたりします。
炭化水素に特徴を持たせる要素なので大事になってきますが、今は気にしなくて大丈夫。
以上です！
かけるようになったはず！
次は逆によみかたもやっておきましょう！
ジグザグ構造式 (骨格式) のよみかた
先ほどかきかたでみたルールの逆です！
- C と H 以外は気にしない
- 線の交点や末端に C を書く
- C の結合の数を合わせる H を書き足す
今回は先ほどとは違う化合物で見ていきましょう。
マニキュアの除光液なんかによく使われる有機溶剤の代表格、「アセトン」です。
化合物については今は知らなくて良いので、ルールを一つずつ見ていきましょう。
C と H 以外は気にしない
軽く練習問題
ジグザグ構造式を読んだり描いたりする練習を軽くしてみましょう。
問1. 次の構造式を炭素や水素を省略せずに描いてみよう
問2. 次の構造式をジグザグ構造式(骨格式)で描いてみよう
【補足】このかきかたの意義って何？
ここまで勉強してみてもうお分かりだと思いますが、このかきかたが目指すものは
炭素と水素はかかない！
有機化学はよく「炭素の化学」と言われます。
そういうことです。
とにかく大量の炭素原子のつながりを見ていく化学なんです。
なので全部炭素をかいていると見にくくて仕方がありません。
そして、炭素の持つ4本の手 (結合) で炭素やその他の原子とつながらないところは全て水素原子と結合することになります。すると、水素原子も大量に登場します。
例えばみなさんご存知であろう。
ジグザグ構造式を用いてかくと左のようになりますが、一切省略をしないと右の図のようになってしまいます。こんなのかくだけで時間もかかってしまいます。
そういうわけで、有機化学ではこういったかきかたが求められるわけです。
おしまい
どうですか？意外と簡単じゃないですか？
複雑な構造も、ルールは全て同じです。
実際は化合物は平面ではなくて、立体的なものです。
それを平面にできるだけシンプルに描こうとした結果がこの描き方。
【立体的な化合物のかきかたはこのページにまとめてあります！】
(今書いてます！もう少しお待ちください！)
ここで構造式のかきかたを身につけてしまったあなたは、「有機化学を勉強し始めた！」と言ってもいいんじゃないかなって私は思います。
こういう構造式がかけるとなんかかっこよくないですか？笑
今日はこの辺で。
よき有機化学ライフをー。
やまおか
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