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CH OCH CH ClCH OHCH OCH CH ONaCH BrCH OCH S 1S 2 OHH(1) BrH(2) ClCH CH OHOCH CH ClCH CH OHOCH CH H COH CO CH H COCH H COCH H CO

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Academic year: 2021

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(1)

2019

年度前期 有機化学演習 第5回 脂肪族求核置換反応

(S

N

1, S

N

2)

1. 以下の化合物を、ハロゲン化アルキルを使った S

N

1, S

N

2

反応で合成する方法

をそれぞれ提案しなさい。

2. 次の2つの反応では、下の方が速い。理由を説明しなさい。

この反応は SN

1

で、カルボカチオン中間体を経由する。メトキシ基がついてい る方は、下の共鳴によってカルボカチオンが安定化されるため、反応が加速さ れる。

3. 次の (1)(2) の機構を説明しなさい。(1) (S)-1-Phenylethanol を希硫酸中で放

置するとラセミ化した。

(2) (S)-1-bromo-1-phenylethane

DMSO

溶媒中で

少量の

NaBr

と放置するとラセミ化した。

CH

3

OCH

3

CH

3

Cl

CH

3

OH CH

3

OCH

3

CH

3

ONa

CH

3

Br CH

3

OCH

3

S

N

1

S

N

2

Cl

CH

3

CH

3

OH

OCH

3

CH

3

Cl

CH

3

CH

3

OH

OCH

3

CH

3

H

3

CO H

3

CO

CH

3

H

3

CO

CH

3

H

3

CO

CH

3

H

3

CO

H OH (1)

H Br

(2)

(2)

(1) S

N

1

で、平面型のカルボカチオン中間体を通る。求核剤の H2

O がカルボ

カチオンと反応するとき、カルボカチオン平面のどちら側から反応するかに よって (S), (R)が決定されるが、これらは同じ確率で起きるため、ラセミ化が 進行する。

(2) S

N

2

で、背面攻撃により立体反転したものとの平衡になる。

4.

ジアゾメタン

CH

2

N

2はカルボン酸と反応して、メチルエステルと窒素を生成 する。

(1)

この反応は、プロトン化されたジアゾメタン

CH

3

N

2+が中間に生成してい ると考えられている。

CH

3

N

2+のケクレ式を書きなさい(注:

C, N, N

はこの 順に結合しており、

H

は3つとも

C

に結合)。

(2) CH

3

N

2+ と

CH

3

COO

(酢 酸の共役塩基)が

S

N

2

反応を起こして

CH

3

COOCH

3が生成する。反応機構を 巻き矢印で図示しなさい。

(3) (2)

の反応は極めて速い。理由を推測しなさい。

(1) (2)

(3) N

2が極めて塩基性が弱く、非常によい脱離基であるため。

5. 下のハロゲン化アルキルは、 S

N

1

反応も

S

N

2

反応も起こしにくい。なぜか。

三級でかつ

Br

の背面がブロックされているため

S

N

2

反応は起きにくい。また、

Br

が脱離してカルボカチオンが生成すると角ひずみが非常に大きくなるため、

カルボカチオンが生成しにくく、従って

S

N

1

反応も起きにくい。

OH

+ H

+

H – H

+

H OH

2

+ H

2

O H H

2

O H HO H

– H

2

O + H

2

O

– H

2

O + H

+

– H

+

(1)

H Br H

Br

δ

Br

δ–

Br H

(2)

CH

2

N

2

+ CH

3

COOH CH

3

COOCH

3

+ N

2

CH

3

N N CH

3

N N

CH

3

N N O

O H

3

C

+

O O CH

3

H

3

C

+

N N

Br

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