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求核置換反応について
- 求核置換反応について教えてください。立体障害のためSN2機構では反応は進行しない理由と、CN-存在下にはSN1反応はほとんど起こらず主反応はE2となる理由について教えてください。
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＞溶媒のみを加えた場合加溶媒分解反応が起こるとのことですが、それは反応の式において矢印の上下に書かれている物質でしょうか？ たとえば矢印の上にOH-下にH2Oがあったら、OH-が溶媒以外の物質でH2Oが溶媒という見方でいいのか不安です。 その場合、溶媒が水でOH-が求核剤もしくは塩基です。H2Oの主な役割は溶液を希釈することであり、実際に反応するのはOH-であるという書き方です。なので、それは加溶媒分解条件ではなく、SN2またはE2の条件です。実際に使っているのはNaOHなどの水溶液ということになり、当然、塩基性です。 ＞CH3CCH3ClCH2CH2Cl＋H2O(矢印の下に)アセトン→CH3CCH3OHCH2CH2Cl＋アルケン という答えになる問題がありました。私は非プロトン性溶媒と水が加えられているから、SN1やE1は起こらない(起こっても少量)と判断し一番右端のClがSN2反応するものだと考えましたが違うようです。この場合は何反応をしているのでしょうか。 「溶媒のみを加える」という言い方はもしかすると誤解を招くかもしれなせん。正しくは（ある程度強い）塩基を加えていない条件とした方が良いでしょう。乱暴な言い方をすれば塩基性になっているか、中性か酸性であるかということです。塩基性であればSN2やE2、中性や酸性であればSN1かE1ということになります。 アセトンと水はいずれも中性ですので、これはSN1を表していると考えてよいでしょう。実際にアセトンは反応式には入ってきませんので、その役割は溶媒です。一方で水は反応式に入っており、アルコールとHClになっています。HClが生じるので反応が進めば溶液は酸性になります。 で、この問題について解説すれば、基質には２個のClがついています。片方が第三級で他方が第一級です。SN1反応は、より安定な第三級カルボカチオンを生じるように進みます。結果はそうなっていますよね。仮にE1脱離が進むとしても第三級の側で脱離します。 また、NaOHを加えてSN2、E2の条件にすれば第三級の側は脱離し、第一級の側で置換が起こるでしょう。まあ、細かいことを言えばもっとややこしいですけど。
お礼
今回のご回答によって、今まで第何級かということだけを考えていたため解けなかったのだということがわかりました。 また、ずっと疑問に思っていた書き方についても教えていただき、本当に助かりました。長々と補足質問まで付き合ってくださりありがとうございました。
超簡単にいえば、最初に書いてあるように、「適度の速度では得られないのでどの反応も合成化学的には有用ではない」のです。 つまり合成に何年も掛けても良いならあなたの考えるようにＳＮ１反応の生成物は得られるでしょう。 でも実際には１日以上かかる反応は実際には役に立たないのです。 ですから、理想と実際にはギャップがあるということを理解して下さい。
お礼
遅くなりましてすみませんでした。 理想と実際の差ですか…常につきものですね。 それを念頭において考えていきます。 ありがとうございました。
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