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反応速度について

授業の課題で出たのですが、ハロゲン化アルキルから対応するアルコールが生成する反応の相対反応速度が、 CH3Br   ・・・2140、 CH3CH2Br ・・・171、 (CH3)2CHBr・・・5、 (CH3)3CBr ・・・1010、 と、(CH3)2CHBrだけ極端に最小値を示しているのはなぜなのでしょうか?? 私としては極性が関係してくるのかと思うのですが、詳しくわかる方いらっしゃいましたら教えていただきたいです、よろしくお願い致します。

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noname#160321

CH3Br、CH3CH2Br、(CH3)2CHBrはSN2反応と呼ばれるメカニズムで反応しております。 SN2とは2分子反応の親(求)核置換反応(Nucleophilic Substitution)を指します。 SN2反応では臭素(Br)の反対側からOH-または水が臭素の隣の炭素上に近づき臭化物イオンを追い出します。 化学反応速度を測定すると親(求)核イオンまたは分子と原料臭化物分子の両者の濃度に1次比例する v=k[RBr][OH-] (または[H2O])(RBrは原料臭素化合物) の形で現されます。 一方(CH3)3CBrはSN1反応というメカニズムで進みます。 SN1は1分子反応の(求)核置換反応で形式的には原料分子からBr-(臭化物イオン)が先ずはずれそこで出来た(CH3)3C+イオンがもっぱら水と反応してアルコールが出来ます。 この際反応速度式は原料分子の電離が律速(一番遅い)となるため v=k[RBr] (RBrは原料臭素化合物、上のkと単位が違う) と表され原料水素化合物の濃度だけに依存することとなります。 さて上記の様に(CH3)3CBrだけ反応メカニズムが異なりますのでこれを除くと、反応中心の炭素の周りにOH-または水が近づく際、メチル基が多い程邪魔になるので遅くなりるわけです。メチル基が三つ附いた(CH3)3CBrでは全く近づけなくなりBr-が先にはずれてくれないと反応自体無理なのです。

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質問者からのお礼

詳しく教えてくださり、とても助かりました。 Sn反応の問題だったのですね、勉強になりました。 ありがとうございました。

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その他の回答 (2)

  • 回答No.3
noname#160321

#1です、済みませんミスタイプ。 第2段最終行の「水素化合物」は「臭素化合物」の誤りです。訂正致します。

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  • 回答No.2

#1さんのとおりです。 (CH3)3CBrはBrが外れたら不安定なので早く安定になるようにすばやく反応します。だから、CH3CH2Brより大きいのです。 まあ、授業をよく聞いて考えればいいことです。 折角の授業がもったいないじゃないですか。

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質問者からのお礼

教えてくださりありがとうございました。

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