• ベストアンサー

NとOの求核性

p-アミノフェノールが無水酢酸に求核攻撃する際、Nの非共有電子対のから起こります。Oの方にも非共有電子対はあるのでそちらから攻撃してもおかしくないと思うのですが、なぜNの方からいくのでしょうか? Oの方が電気陰性度が高いからでしょうか? またp位にあるという事も関係しているのでしょうか? 分からないのでご教授お願い致します。

  • 化学
  • 回答数2
  • ありがとう数2

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
noname#60688
noname#60688
回答No.2

この疑問はなかなか悩ましいものが有ります。 ただ、 フロンティア軌道論(福井謙一博士、ノーベル賞受賞)から、 一般にN, O, Sの非共有電子対の塩基性(言い換えると、求核性)は、Nの非共有電子対が最も強い、となります。 同一周期では原子番号の増加とともに酸性度がます、とかんがえられますので、以下の順に酸性度が上がります。 CH4<NH3<H2O(理由:電気陰性度の増大によるσ電子吸引性の増大) このことは、それぞれの共役塩基の安定性とも関係があります。 少し暴論かもしれませんが、 共役塩基の安定性が悪いという事は、反応性が強くなると考えますがいかがでしょうか。 是非、反応を理解するために「量子化学」を勉強してください。

tyappuran
質問者

お礼

w-palace様とemidio様のご回答を参考にもう一度考えてみました。 非共有電子対と酸性度、塩基性度の観点から考えると理解できました。 でもこの問題はもう少し奥が深そうなので、きちんと理解するためにも「量子化学」についてもう少し勉強したいと思います。 ありがとうございました。

その他の回答 (1)

noname#62864
noname#62864
回答No.1

ご質問の表題にもありますように、求核性の問題として説明されます。 一般論としてアミノ基のNの方がヒドロキシ基のOよりも求核性が大きいことが知られています。 その理由となるとなかなか難しいでしょうが、電気陰性度は関係すると思います。

tyappuran
質問者

お礼

w-palace様とemidio様のご回答を参考にもう一度考えてみました。 非共有電子対と酸性度、塩基性度の観点から考えると理解できました。 でもこの問題はもう少し奥が深そうなので、きちんと理解するためにも「量子化学」についてもう少し勉強したいと思います。 ありがとうございました。

関連するQ&A

  • 反応機構は?

    クエルセチンをピリジン存在下、無水酢酸で反応させたら何が得られるのでしょうか? 考えた反応機構は以下のとおりです。 まず、ピリジンは求核剤として作用し、Nの非共有電子対が無水酢酸のカルボニル炭素へ攻撃。→無水酢酸のOCOCH3が外れる。→残ったカルボニル炭素とピリジンのNが結合。(これは無水酢酸よりも活性が高いのでクエルセチンOH-が攻撃しやすくなった) 以上、ここまでの反応機構はあっているでしょうか? この後のOH-の攻撃ですが、クエルセチンのどの部分のOH-が攻撃するのでしょうか?COの隣のOH-でしょうか? ここから先の反応が分かりません。 どなたか分かる方、ご教授お願い致します。 よろしくお願いします。

  • ピリジンの触媒

    ピリジンを触媒としてアルコールと無水酢酸(Ac2O)を反応させるとき、まず無水酢酸のCOにピリジンのNが攻撃して、AcO-ピリジンができ、カルボニル活性化が起こります。 AcO-ピリジンはAc2Oよりも活性が高いのはなぜですか? 電気陰性度はN<OなのでAc2Oのほうが活性は高いように感じます。 回答よろしくお願いします。

  • Pの環への求核反応

    画像の反応はSn2であるらしいのですが、なぜSを攻撃しないのでしょう?電気陰性度で考えるとS<Cの陰性の強さですので、Cの方が電子が密度が豊富に思えるので求核するならSではないかと思いました。総電子数でみるならS>Cとなりますが、これは関係してますか?

  • アセチル化の酢酸ナトリウム

    p-アミノフェノールと無水酢酸によるアセトアミノフェンの合成で酢酸ナトリウムを加えることについての質問です。 この酢酸ナトリウムの役割は塩基触媒であると考えました。 p-アミノフェノールと無水酢酸の反応において生じる酢酸によって反応溶液が酸性になり、反応の進行が妨げられるのを防ぐためと推測しました。この考えは正しいでしょうか? またこの考えが正しい場合、なぜ酸性条件下だと反応の進行がさまたげられるのでしょうか? ご教授お願い致します。

  • p-アミノフェノールのアセチル化について

    p-アミノフェノールのアセチル化について p-アミノフェノールに無水酢酸を加えアセチル化する反応で、アミノ基を選択的に反応さす条件を説明せよ。という問題なのですが、 pKaで述べると、求核性の違いによってアミノ基を反応させることができると考えています。 その他の条件で、反応温度やphについても説明しなさいと言われました。             ↓ ↓ ↓ HCl、H20、酢酸Naを使って反応する機構を考えているのですが、 アミノ基を水に溶かさないで、直接p-アミノフェノールに無水酢酸で反応させてしまうと、反応熱の問題や違う生成物が出来るという問題からHClによって溶かします。 そしてCl-が出来るので酢酸Naを加え反応させ、NaClと酢酸にします。 ここから行き詰っているのですが、この後どう展開して反応温度やphについて説明すべきでしょうか。 また、ウォーレンやソロモンは読んだのですがその事について分からなかったので、参考に出来る資料などもありましたら回答お願いします。

  • 窒素原子 vs 酸素原子 の求核性

    おもに有機化学の求核性に関する質問です。 一般的に、アミン窒素の孤立電子対のほうが、アルコール酸素の孤立電子対よりも求核性が強いといわれています。 なぜこのような強弱になるのか、理由が知りたいです。 個人的には電気陰性度とか原子半径とかが絡んでくるのかなと思っています。 ですが、自分で調べてもはっきりと確かめることができませんでした。 このあたりの理論について詳しく教えていただけたらと思います。 また、他にも文献とかあれば教えていただけたらうれしいです。 よろしくお願い致します。

  • 求核性

    たとえば (CH3)3P と (CH3)3Nのどちらがよい求核試薬かと聞かれたら、 (CH3)3P ですよね?「同族ならば大きいほうがよい求核試薬」というのを聞きました。 それはなぜですか? プロトン性溶媒中ならば、大きい方が溶媒和されにくくなるというのは分かります・・・。 よく分かりません;;; 教えてください!!

  • 水素結合について分からないことがあります

    水素結合は 電気陰性度の大きな原子(F,O,N)と結合した正電荷を帯びた水素原子が、近くの電気陰性度の大きい原子の非共有電子対の方向へ近づき、静電気に基づく弱い結合が形成されること。 ですが 非共有電子対の方向に近づくのですか?

  • Sn2反応について(求核性)

    Sn2の求核剤について疑問があります。 一般に求核剤NuというのはpKaが大きいほど求核力が大きいですよね。(ただ、ハロゲン(溶媒和による)など例外もありますが) そこでなぜそうなるのか自分なりに考えてみたのですが以下のような考えは正しいのでしょうか? 例えばA-というアニオンについて考えます。ここでこのA-の共役酸AHのpKaが大きいとします。 pKaが大きいということは塩基性が強い→ルイス塩基として考えると電子を渡そうとする→電子を渡そうとするため他の基R-Lに攻撃してR-Aとなってしまう→求核力は大きい pKaが小さいなら酸性が強い→ルイス酸として考えると電子を確保しようとする→ということは電子を渡したくない→他の基R-Lに攻撃したくない→求核力は小さい このように考えたのですがどうなのでしょうか?やはりpKaによる求核力の分類はあくまで傾向であるのでこのようなことを考えるのは無意味なのでしょうか。 どなたかお分かりになる方、お答えいただけないでしょうか。よろしくお願いいたします。

  • 第二周期の求核性について

    こんにちは、私は現在、大学4回生で、所属している研究室では生物系の研究をしており、大学院では、有機化学系の研究を行う予定のものです。どなたか以下の質問の内容について、ご教授願います。 ハロゲンの求核性は非プロトン性溶媒中で、ヨウ素よりもフッ素の方がより最外殻の軌道が小さく、電子密度が高いため、求核性の強さはF->Cl->Br->I-となると思います。一方、プロトン性溶媒中で、電子密度が高いと、プロトン性溶媒の水素原子と相互作用し、水素結合を形成することで、求電子剤と相互作用しにくくなり、求核性が低下する。よって求核性の強さはF-<Cl-<Br-<I-となると思います。これをハロゲンではなく、第二周期の炭素、窒素、酸素、フッ素に置換すると、非プロトン性溶媒中で、フッ素と比較して、窒素は電子密度が高い。よって求核性の強さはCH3->NH2->OH->F-となると思います。一方、プロトン性溶媒中では、電子密度が高いと、プロトン性溶媒の水素原子と相互作用し、水素結合を形成することで、求電子剤と相互作用しにくくなり、求核性が低下し、求核性の強さはCH3-<NH2-<OH-<F-のようになるのでしょうか。 電気陰性度は窒素よりもフッ素の方が高いため、溶媒和をより多く行い、プロトン性溶媒中では、NH2->F-となるのかと疑問があり、よくわからないため、質問させて頂きました。