6.13
求核置換反応では、キラル基質で置換が起こる場合、生成物の立体化学的結果、すなわち配置の反転または保持を研究することができます。
SN2反応は、求核剤が裏側から直接基質を攻撃するため、常在体特異的であり、これにより常に反転生成物が得られます。
対照的に、S N1反応はステレオ特異的ではありません。これは、基質が最初にイオン化して、3つの置換基が同じ平面に横たわったsp2ハイブリダイズカルボカチオン中間体を生成するためです。
次に、求核剤は、どちらの側からも等しい確率でカルボカチオンに接近します。フロントサイドからの攻撃は製品内の設定の保持につながりますが、バックサイド攻撃は設定の反転につながります。
アキラル基質を使用する場合、求核攻撃のモードに関係なく、製品の構成は同じままです。
基質がキラルの場合、完全なラセミ化が予想され、製品のエナンチオマーのラセミメイトにつながります。しかし、より一般的には、部分的なラセミ化のみが起こり、反転生成物の鏡像異性体過剰が生成されます。
これについてもっともらしい説明は、基質のイオン化ステップにあり、カルボカチオンと脱離基は緩やかに結合したままで、拡散する前に約10ナノ秒間親密なイオンペアを形成します。
この関連付けの間、離脱グループはカルボカチオンをフロントサイドの攻撃から部分的にシールドします。したがって、求核剤は妨げられない裏側から炭素中心を攻撃し、逆転生成物をもたらします。
イオンペアが完全に解離した後、カルボカチオンは両端で置換され、同じ確率でラセミ生成物が生成されます。置換プロセス中に反転とラセミ化の両方が発生するため、反転生成物の正味過剰が得られます。
この講義では、SN1 反応における立体化学的結果について詳しく説明します。
SN1 反応の最初のステップでは、求電子性炭素と脱離基の間の結合がイオン化してカルボカチオン中間体が生成されます。 メカニズムの 2 番目のステップは求核攻撃です。
形成されたカルボカチオンでは、正に帯電した炭素が三方晶系の…
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