第109回薬剤師国家試験

◆ 問102

エタノール中、ナトリウムエトキシドによる(S)-2-ブロモペンタンのE2反応では、3つのアルケンA~Cが生成する。以下の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。なお、Newman投影式Ⅰ~Ⅲは(S)-2-ブロモペンタンの配座異性体を表している。
109回問102画像1
  • カルボカチオン中間体を経由する反応である。
  • AとBをあわせた収率は、Cの収率より大きい。
  • 素原子を塩素原子に置換した出発物質を用いると、脱離反応が遅くなる。
  • ナトリウムエトキシドの濃度を変えても、反応速度は変化しない。
  • 配座異性体I~Ⅲのうち、ⅢからAが生成する。

◆ 問102

◆領域・タグ

◆正解・解説

正解:2、3


正解は以下の2つです。
[AとBをあわせた収率は、Cの収率より大きい。]
[素原子を塩素原子に置換した出発物質を用いると、脱離反応が遅くなる。]

それぞれ正解の選択肢について、
[AとBをあわせた収率は、Cの収率より大きい。]
ザイツェフ則に基づき、より置換されたアルケンが主な生成物となるため、正しいです。

[素原子を塩素原子に置換した出発物質を用いると、脱離反応が遅くなる。]
ハロゲン原子の脱離能力に関連しており、塩素は臭素より脱離しにくいため、正しいです。

誤りの選択肢については以下の通りです。
[カルボカチオン中間体を経由する反応である。]
E2反応では、カルボカチオン中間体は経由しません。

[ナトリウムエトキシドの濃度を変えても、反応速度は変化しない。]
E2反応の速度は塩基の濃度に依存します。

[配座異性体I~Ⅲのうち、ⅢからAが生成する。]
配座異性体Ⅰ~Ⅲからどのアルケンが生成するかについて誤っている理由は、E2反応の立体化学に関連しています。E2反応では、脱離基と脱プロトン化される水素がアンチペリプラナー配座を取る必要があります。これは、脱離基とβ水素が互いに反対側に位置することを意味します。ニューマン投影式ⅢからアルケンAが生成するというのは、この立体化学的要件に反するため、誤りです。
具体的には、ニューマン投影式Ⅲで、脱離基(ブロモ)と反対側に位置するβ水素が引き抜かれることによりアルケンが生成します。しかし、問題で示されたアルケンAは、この条件を満たさないアルケンです。したがって、ニューマン投影式ⅢからはアルケンAは生成しないため、誤りです。