この図形（分子構造？）の意味するところ

質問

趣味で、色々薬とかを調べています。そこで、下のようなサイトの図形の意味する所が知りたくなって質問いたしました。下のサイトは三環系と言う抗鬱薬の分子構造図（って言うのですか？）です。
http://www.wdic.org/w/SCI/%E4%B8%89%E7%92%B0%E7%B3%BB%E6%8A%97%E9%AC%B1%E8%96%AC
この図は、何を意味するのでしょう？ウィッキで”分子構造”でヒットした
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E5%AD%90%E6%A7%8B%E9%80%A0
を読んでもよく分かりませんでした。（もしかして、これで分からないとアウトですか？）
工学系ですが、大学院まで出ているので、ある程度の専門用語でも、ネットを駆使して、調べる事は出来ます。

回答も論文調でも、可です。（と言うかその方が読みやすいかもです）
よろしくお願いします。

ちなみに、化学は高校の時先生から

「次のテストで0点取っても、とりあえず卒業は出来ます」

と意味不明の発言があったので、それに乗じて本当に勉強しないで行ったら15点とって

「本当に勉強しない奴があるか」

と、頭を叩かれて以来、毛嫌いしていました。しかし、この歳になって急に興味を持ち始めました。

よろしくお願いします。

回答No.4

sanori · ベストアンサー

こんばんは。

その図形は「構造式」と言います。

「有機化合物」「無機化合物」
「有機物」「無機物」
「有機化学」「無機化学」
「有機肥料」「無機肥料」「有機農法」
といった言葉がありますよね。

ここでいう「有機（有機化合物）」というのは、
・炭素（Ｃ）が主人公
・水素（Ｈ）が家来
・ゲスト出演者として、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、塩素（Ｃｌ）など
というふうになっている物質（化合物）です。

身の回りのもので言えば、人体の肉、皮膚、油類、木材、紙、プラスチック、都市ガスなどのガス・・・・・
これら全部、有機化合物です。

有機化学における最も重要な考え方は、「手の数」です。
炭素には４つの手があり、その手が他の原子と手を結びます。
たとえば、最も単純な有機化合物であるメタン（メタンガス）は、
１個のＣ に４個のＨがつながっています。
Ｈの手の数は１個なので、ちょうど、どこにも余った手がない状態になっています。

次に、ベンゼン環（べんぜんかん）の話をします。
こちらの右上の図をご覧になってみてください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/
３つの構造式と、１つの図がありますが、
最も丁寧に描かれている構造式は、いちばん左のものです。
六角形になっていますが、その６つの頂点は、それぞれ１個、合計６個のＣ原子を表しています。

ベンゼンにおいては、Ｃ同士が「１．５本」の手同士で結ばれています。
左隣と右隣とで１．５本ずつなので、小計３本。
（構造式では、左隣が２本、右隣が１本のように描かれていますが、
　実際は、１．５本ずつです。）
残った手は１本ですが、その１本をＨ（前述したように手が１本）が埋めています。
合わせてＣが６個、Ｈも６個なので、ベンゼンの分子式は、Ｃ6Ｈ6 となります。

左から２番目の構造式は、Ｈを省略して描いています。
Ｈを省略して構造式を描くのは、化学者の習慣です。

さて、
あなたが見ていた図には、ベンゼン環が２つあります。
どちらのベンゼン環もＨが４個ずつ省略して描かれています。
この構造式の場合は、「１．５本」と数えるのでなく「２本」か「１本」と数えるほうが良さそうです。
それぞれの線は、手同士が握手している場所です。

私は専門家ではないので、以上の基礎の解説に留めたいと思います。

以上、ご参考になりましたら幸いです。

お礼

詳しい回答ありがとうございました。

回答No.1様の言っていた、

＞厳密に言うと2本ではない

との答えは、この回答中にある1.5本という事なのですね。

勉強になりました。

＞その図形は「構造式」と言います。・・・
身の回りのもので言えば、人体の肉、皮膚、油類、木材、紙、プラスチック、都市ガスなどのガス・・・・・
これら全部、有機化合物です。
（お礼が長くなると分かりづらいため、途中・・・で略させていただきました）

この例えは凄く良くわかりました。構造式と言うのですね。なので、私が一生懸命ネットで探しても、良いサイトにめぐりあえなかったのですね。

ありがとうございました。

回答No.3

ORUKA1951

さては高校で化学を履修しなかった??

　有機化合物は二酸化炭素などごく簡単なものを除いた炭素の化合物ですね。
炭素は結合手を４つもちます。最外殻の電子が４つ・・で、これらは共有結合するということ。そして、炭素と次から次に手をつないで、複雑多様な物質を作ります。
　また、多くの場合、水素を持ちますから、炭素と水素は書かなくても、というか書くのは邪魔なので、書きません。
　そこで、原子間の結合だけ書いても、分かる。炭素以外のときだけ書けばよい。水素も炭素の骨格に直接くっついてイモノも省略できる。
　／＼　だと、炭素が３つで、両端と折れ曲がった部分には炭素があり、炭素は結合に使われていない筆に水素がついていると判断できるので
　　 H　 H 　 H
　　　|　　|　　 |　
H - C - C - C - H
　　 |　　|　　 |
　　 H　 H　 H
のことだと分かる。＝は二重結合で炭素の４つの結合手の二つが使われる。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。

＞さては高校で化学を履修しなかった??

はっはっはっ。そのようです。私の通っていた学校は進学校では無かったため、3年の履修時に化学III、生物III、物理IIIから一つを選ばなくてはなりませんでした。すべてを履修は出来なかったのです。私は、物理IIIを学校で、生物IIIを塾でとりました。（生物は好きだったので、趣味で授業受けてました。一度試しに模試でとったら、学年トップとりました。イエイ）

あれ？もしかして、それ以前の段階で有機化学は履修しているのですかね。それでしたら、めちゃくちゃ恥ずかしい質問をしていますね。私。
（＾＾；）

＞共有結合

ふむ、ふむ。この結合は聞いたことがあります。確か、もっと違うやつに三重結合とか、金属結合とかがあるのではなかったでしょうか？
あれ？また恥じかいてる？

金属結合は、大学時代、半導体工学の授業の際に始めて知ったので、大学の領分かと思ってました。何故か、半導体工学は素直に理解できました。単位もちゃんととりました。
原子のまわりの最外殻の電子の余りの個数が、腕をつなげる個数ですよね。K殻、L殻、M殻と外側に行くほど回れる電子の数も増えていくのでしたよね。確か。なんだか、どんどん思い出してきました。

図を交えての説明ありがとうございました。

参考になりました。

回答No.2

パんだ パンだ（@Josquin）

有機化合物では炭素と水素がたくさん出てくるので、省略して描きます。
１．炭素骨格だけ描いて、「C」は描かない。
２．炭素・水素以外の元素は描く。
３．炭素以外に結合している水素は描く。
４．実際の分子を考えるとき、炭素に結合している水素の数は価標（結合の手）の数から判断する。

例
CH3－CH3　は　－
CH2=CH2　は　＝
CH≡CH　は　≡
CH3-CH2-CH3 は　へ
CH3-CH2-NH2 は　へNH2
CH3-O-CH2-CH3　は　－Oへ
(CH3)2C=O は　>＝O

お礼

早速の回答ありがとうございます。

No.1様へのお礼を書いている最中に、入れ違いで回答頂いてました。

回答の明確さ、例の豊富さ。ありがたい限りです。

なんとなくですが、図の意味するところが分かる気がします。しばらく、リンクの図と、1.2.3.4.、例をにらめっこして、分かる範囲で解析してみたいと思います。

No.1様のお礼にも書きましたが、これを元に、ちょっと本格的に勉強してみようかな？と思っています。

面白いですね。高校で毛嫌いしていた学問にこの歳（28）になって興味が沸くなんて。

回答No.1

owata-www

正直な話、一度有機化学の勉強をしなおした方がいいと思われます。

まず、この図中のＮは窒素原子です。HClは塩酸を示しています。
残りの図形の各頂点はＣ（炭素原子）で線が３本出ているところには水素原子１個、線が２本出ているところは水素原子２個結合しています。
線は結合を表しています（一本は単結合、二本は二重結合で90％以上ウソだが簡単に言うと単結合が２本ついているイメージ）

という分子の構造を表しています。

お礼

早速のご回答ありがとうございます。質問をして、夕食を摂ってPC開いたら回答がついていて「早っ」と驚きました。

＞一度有機化学の勉強をしなおした方がいいと思われます。

しなおした、というか、私は有機化学は初体験です（あれ？高校で必修なのかな？私は、質問文にもあるように、化学は捨てた人間なので分かりません）。知らない事があると、わくわくします。ありがとうございました。

あと、リンクの図中の丁寧な解説ありがとうございます。そうです。とりあえずは、リンクの図が何を示すのか知りたかったのです。炭素、水素、窒素、塩酸が原料の薬なのですね。
ありがとうございます。

また、

＞一本は単結合、二本は二重結合で90％以上ウソだが簡単に言うと単結合が２本ついているイメージ

とのコメントもありがとうございます。

＞90％以上ウソだが簡単に言うと単結合が２本ついているイメージ

とのコメント、厳密に言うとどうなのか、今からわくわくします。

取り急ぎ、図書館でも行って、有機化学に関する本を借りてこようと思います。ネットでしばらく探しましたが、良いサイトが見つかりませんでした。