大問Ⅲ　フェノールの合成と芳香族の異性体数有機化合物・難易度 標準　

25 ⑥（ベンゼンスルホン酸）

　ベンゼンに濃硫酸を加えて加熱するとスルホン化が起こり、ベンゼン環の水素原子1個がスルホ基 −SO₃H に置き換わる。生成するのはベンゼンスルホン酸である。

26 ⓪（ナトリウムフェノキシド）

　ベンゼンスルホン酸を水酸化ナトリウムで中和するとベンゼンスルホン酸ナトリウムになり、これを固体の水酸化ナトリウムと高温で融解（アルカリ融解）すると、スルホ基の部分が −ONa に置き換わる。生成するのはナトリウムフェノキシドである。

27 ④（フェノール）

　フェノールは炭酸より弱い酸である。したがってナトリウムフェノキシドの水溶液に二酸化炭素を通じると弱酸遊離反応が起こり、フェノールと炭酸水素ナトリウムが生じる。

28 ③（弱酸性）

　フェノールのヒドロキシ基はベンゼン環の影響で水溶液中でわずかに電離し、H⁺ を放出する。電離度は小さいので強酸ではなく、弱酸性を示す。

29 ⑤（白）

　フェノールの水溶液に臭素水を十分に加えると、ヒドロキシ基に対するオルト位2か所とパラ位1か所が置換され、2,4,6-トリブロモフェノールが生成する。これは水に溶けにくいため白色沈殿となる。

30 ⓓ（サリチル酸ナトリウム）

　ナトリウムフェノキシドに高温高圧下で二酸化炭素を作用させると、−ONa のオルト位にカルボキシ基が導入される（コルベ・シュミット反応）。生成するのはサリチル酸ナトリウムで、これに希硫酸を加えると弱酸であるサリチル酸が遊離する。

31 ①（1）

　サリチル酸の分子式は C₇H₆O₃ である。ベンゼン環で炭素6個を使うので、残る炭素1個がホルミル基 −CHO の炭素になる。よってホルミル基は1個である。

32 ②（2）

　酸素3個のうち1個はホルミル基に使われるので、残り2個がヒドロキシ基になる。よってヒドロキシ基は2個であり、水素数も 3（環）＋1（CHO）＋2（OH）＝6 で C₇H₆O₃ と一致する。

33 ⑥（6）

　ホルミル基の位置を1位に固定し、残る5か所から2か所を選んでヒドロキシ基を置く組合せは ₅C₂＝10 通りある。ホルミル基を通る軸に関する左右の対称性で重なり合うものを同一とみなすと、6種類に整理される。

34 ⑤（5）

　C₇H₈O でベンゼン環をもつものは、o-クレゾール・m-クレゾール・p-クレゾールの3種、ベンジルアルコール、メチルフェニルエーテル（アニソール）であり、合計5種類である。

35 ③（3）

　塩化鉄(Ⅲ)水溶液で呈色するのはフェノール類、すなわちベンゼン環に直接ヒドロキシ基が結合したものである。該当するのは3種のクレゾールだけである。

36 ④（4）

　単体のナトリウムと反応して水素を発生するのはヒドロキシ基をもつ化合物である。クレゾール3種とベンジルアルコールの計4種が該当し、エーテルであるアニソールは反応しない。

37 ③（化合物G）

　酸化して加熱すると無水フタル酸を与えるのは、2個のメチル基が隣り合う o-キシレンである。o-キシレンは環の水素原子が2種類に分かれるのでニトロ化生成物が2種類となり、これは化合物Gの条件と一致する。

38 ①（化合物E）

　酸化してテレフタル酸を与えるのは、2個のメチル基が向かい合う p-キシレンである。p-キシレンは環の水素原子4個がすべて等価なのでニトロ化生成物は1種類となり、これは化合物Eの条件と一致する。なお、酸化して安息香酸を与える化合物Hはエチルベンゼン、ニトロ化生成物が3種類の化合物Fは m-キシレンである。