アミン類の塩基性の強さについて

質問

初めて質問します。
有機化学の問題集に、
水溶液中の塩基性の強さは一般に：
第四級アンモニウム＞第二級アミン＞第一級アミン＞第三級アミン＞アンモニア
の順であると記載されていました。
第二級アミン以下の順位の解説は教科書で理解できましたが、第四級アンモニウムが一番強い塩基性なのか悩んでおります。どのように理解すれば良いのかご教示宜しくお願いいたします。

回答No.1

noname#62864 · ベストアンサー

そもそも、ここで言う「塩基性」の（ブレンステッド-ローリーの）定義を考えれば、H+を引き抜く強さということになります。
第４級アンモニウムイオンが他の物質からH+を奪うことはできませんので、塩基性を議論すること自体ナンセンスだと思います。
ただし、ご質問中の「水溶液中」の部分に注目しますと別も見方もできます。
つまり、水溶液中であれば（正しくは水溶液中に限りませんが）第４級アンモニウムイオンには何らかの対イオンが存在するはずです。それが塩化物イオンなどであれば、第４級アンモニウムイオンの塩基性の原因にはなりませんが、仮に水酸化物イオンOH-を想定すれば話は少し違ってきます。
すなわち、第４級アンモニウムの水酸化物であれば、それを水に溶かした場合にはNaOH等と同等の塩基性を示すと考えられ、それは第２級アミンよりもずっと強いものです。したがって、水酸化第４級アンモニウムに限定すれば、ご質問のような順序になります。

それならば「水溶液中の塩基性の強さは一般に：第四級アンモニウム＞第二級アミン＞第一級アミン＞第三級アミン＞アンモニアの順である」という言い方が正しいかといえば、私は正しくないと思います。
すなわち、上記の議論ではOH-が塩基性の原因になっているだけであって、第４級アンモニウムイオンそのものが塩基性を持つというわけではありません。すなわち、第４級アンモニウムではなく、水酸化物イオンの話にすり替わっています。したがって、他のアミン類と同列で比較することはできません。

蛇足になるかもしれませんが、アミンの塩基性に関してはアルキル基の立体的な要因や、アニリンの場合のようなベンゼン環との共鳴など、多くの要因が塩基性に影響を及ぼします。したがって、「第二級アミン＞第一級アミン＞第三級アミン＞アンモニア」の順序を過信すべきではないと思います。多くの例外があります。

お礼

丁寧に解説していただき有り難うございました。これですっきりして今夜は良く眠れそうです。

回答No.2

neta

アミン類が塩基性を示す要因は、N原子の持つローンペアにあると
思いますが、第四級アンモニウムイオン(R4N^+)のNにはそれが
ないので、そもそも塩基でも酸でもないだろうと思われます。
このような物質なので、その水酸化物(R4NOH)があれば ほぼ100%
解離する筈なので、この場合の事を言っているのではないでしょうか。
因みにこの水酸化物は「陰イオン交換樹脂」などでよく使われる
強塩基として知られています。

お礼

頭を悩ましておりました問題が解決してすっきりしました。有り難うございました。