求核アシル置換反応

質問

エステル，アミド，カルボン酸の求核アシル置換について以下２点を教えてください．
１）なぜ求核付加反応のように四面体中間体がプロトン化された生成物にならず，-OH, -OR,-NH2が脱離するのですか？（これらアニオンはそんなに安定なのですか）
２）求核置換反応（SN2反応）では，-OH, -OR,-NH2は脱離基とはならないと参考書にあります．にもかかわらず，求核アシル置換では-OH, -OR,-NH2が脱離基となるのはなぜなのでしょう？

回答No.2

noname#160321

求核置換の場合平衡反応なのですが、酸触媒、塩基性求核剤を用いる二つの場合があります。
１.酸触媒の場合：四面体中間体のほとんどはプロトン化された状態になりますが、ＯＨはＯＨ2、ＯＲはＨＯＲ、ＮＨ2はＮＨ3となって解離し易くなり、抜けていきます。なおあくまでも「平衡反応」ですので逆反応も起きます。これはＳn2でもおなじこと。
２.塩基性の求核剤を使う場合：酸、アミドでは使えませんがエステルの場合、アルキル金属試剤が使えます。この場合、生ずるのはＣ－ＯＭetalをぶら下げたままの中間体で、酸で処理することによりＨＯＲが外れます。リチウム試剤を使うとＯＲが第2番目の分子で追い出され酸分解すると三級アルコールになってしまいます。
また、酸とアルコキシドとの反応では、やはり最後に鉱酸で処理することによりＯＨ2が外れて酸からエステルができます。
エステルとアルコキシドとの反応はアルコール交換平衡反応になります。

補足

うーん難しいですね．今，教科書でFischerエステル化反応を見ているのですが，まず酸触媒由来のプロトンが（カルボキシル基中の）カルボニル酸素に付加し，次いでカルボニル炭素にアルコールが付加．付加したアルコールよりプロトンが水酸基に移動することで-OHが水になって脱離する順序になっています（仰るとおり平衡反応ですね）．
これは便宜上，順序立てた図解にしているだけですか？
実際は，プロトンがカルボニル酸素と-OHの両方に同時付加し，-OHは水分子になるので，脱離しやすくなっており，求核試薬が付加すると待ってましたとばかりに脱離する．（平衡なのでいったり来たりなのでしょうが）ということでしょうか？？
もう１点教えてください．エステルの塩基によるけん化について，-OHがカルボニル炭素に付加し，四面体中間体が生成．ここでR-C（-OH)2ORができずにRO-が脱離し，カルボニルが再生するのはなぜですか？
より安定だからというのが答えなのでしょうが，なぜ，R-C（-OH)2ORは不安定なのですか？？
しつこくてすいません．．．マジ困ってます！

回答No.1

noname#116453

1)求核剤が付加した状態のものが不安定だからです。

2)1)と同じ理由です。

要は、C=Oの構造によって求核剤を一時的に受け入れることによって反応が進みますが、その『受け入れた構造』の不安定さのために反応が次の段階に進むということです。

お礼

ご返答ありがとうございます．反応は安定なほうへ進むのですから仰る通りですよね．