高校発展Chapter 19約11分
有機化合物の基礎
有機化学のすべては「炭素の4本の手」から始まる。官能基を覚えれば性質が予測できる。
#有機化学#官能基#炭化水素#異性体#命名法
つまり「炭素の4本の手」が有機化学の基本
炭素は4本の結合を持てる。
単結合（C−C）、二重結合（C=C）、三重結合（C≡C）
この「手の数」と「くっつける相手」で無数の分子ができる。
官能基 = 性質を決める「キャラクター部分」
| 官能基 | 構造 | 化合物 |
|---|---|---|
| ヒドロキシ基 | −OH | アルコール・フェノール |
| アルデヒド基 | −CHO | アルデヒド |
| カルボニル基 | −CO− | ケトン |
| カルボキシ基 | −COOH | カルボン酸 |
| アミノ基 | −NH₂ | アミン・アミノ酸 |
官能基が同じなら性質が似ている。
アルカン・アルケン・アルキン
| 種類 | 一般式 | 特徴 |
|---|---|---|
| アルカン（単結合のみ） | CₙH₂ₙ₊₂ | 反応しにくい |
| アルケン（C=C含む） | CₙH₂ₙ | 付加反応しやすい |
| アルキン（C≡C含む） | CₙH₂ₙ₋₂ | さらに反応しやすい |
異性体
分子式が同じで構造が違う → 異性体
ブタン（C₄H₁₀）：直鎖のn-ブタンと、分岐したイソブタン
異性体は沸点・密度などの性質が違う。
💡豆知識
有機化合物の数は現在 1 億種類以上が知られており、毎年数百万種類が新たに合成・発見されている。無機化合物が数十万種類なのに対して圧倒的に多い。これは炭素の「4本の腕」が様々な組み合わせで結合できるためで、炭素骨格の多様性が生命の多様性の基盤になっている。
⚠よく間違えるところ
「有機化合物 = 生物が作る化合物」は古い定義で今は使わない。現在は「炭素骨格を持つ化合物（ただし CO、CO₂、炭酸塩などは除く）」が有機化合物の定義。1828年にウェーラーが尿素（有機物）を無機物から合成し、「有機物は生物のみが作れる」という説（生気論）が崩れた。
✓重要ポイント
まとめ
- 官能基が性質を決める
- アルカン（単結合のみ）・アルケン（C=C）・アルキン（C≡C）
- 同じ分子式でも構造が違えば別物（異性体）
- sp³→正四面体、sp²→平面三角、sp→直線
まとめ
- 有機化合物 = 炭素骨格を持つ化合物
- 官能基が性質を決める
- アルカン・アルケン・アルキン = 飽和度が違う
- 同じ分子式でも構造が違えば別物（異性体）
// quiz
確認問題
Q1.アルコールに含まれる官能基はどれか？
Q2.CH₄（メタン）の炭素数はいくつか？
Next Up — Chapter 20