ハロゲン化アルキルのE1反応およびE2反応について

2017年12月14日木曜日

有機化学

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ハロゲン化アルキルがSn1反応およびSn2反応をするということは前回書きましたが、
次はハロゲン化アルキルのE1およびE2反応についてです。
Sn1反応とSn2反応はハロゲン化アルキルの置換反応の一種です。
一方、E1反応とE2反応はハロゲン化アルキルの脱離反応の一種です。

置換反応と脱離反応は基本的に競合して起こります。
具体的に反応を見ていきます。

E2反応について

E2反応もSn2反応に近いような感じに起こります。
ただし、反応のしやすさについては違います。
なぜなら、求核剤による攻撃部位が違うからです。E2反応では求核剤は水素に攻撃します。ちなみにこの時、求核剤というか、実際は塩基として働いています。
もちろん、中心の炭素に攻撃する場合もありますが、それはSn2反応の場合です。
どっちに攻撃するかでSn2かE2反応かわかれるわけです。
下の図からもわかるように攻撃部位が違うわけです。
反応の起こりやすさを考えるとき、最終生成物であるアルケンの安定性が重要になってきます。

アルケンは多置換なものほど安定です。(その理由は僕にはよくわかりません。)
多置換なハロゲン化アルキルからは多置換なアルケンが生成します。
よって、反応性の高さは、第三級ハロゲン化アルキル>第二級ハロゲン化アルキル>代位級ハロゲン化アルキルの順です。




E1反応

E1反応はSn1反応っぽい感じに起こります。これも求核剤が塩基として働いてプロトンを引き抜くことにより起こります。ちなみに、wikiによると、
「 高温ではE1反応が優先し、アルケンが生成する。低温では、SN1反応とE1反応は競合し、片方だけを起こすのは難しい。」とのことです。反応の起こりやすさは中間体の安定性によります。E1反応でもまず第一段階として、ハロゲンが脱離します。脱離したカルボカチオンは多置換なものほど安定です。中間体が安定だと、基本的に最終生成物も安定です。
それらを勘案すると、第三級>第二級>第一級の順で反応が起きやすいです。





















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