第111回
問103
理論問題｜化学
SN1・SN2反応：実際に進行し主生成物の構造が正しいもの
問103 次の反応式のうち、実際に反応が進行し、主生成物の構造が正しく示されているのはどれか。1つ選べ。ただし、各反応はそれぞれ適切な溶媒を用いて行ったものとする。
1
—
2
—
3
—
4
—
5
—
正解です！
2級ハロゲン化物へのI⁻によるSN2反応で、立体配置が反転（ワルデン転位）した生成物が正解です。
不正解です。正解は 2 です。
解説で各反応のSN1/SN2判断を確認しましょう。
解説を見る
▼
SN1 vs SN2 の判断基準
SN2：求核剤が背面から攻撃 → 立体配置が反転（ワルデン転位）。1級・2級ハロゲン化物＋強い求核剤・非プロトン性溶媒で進行。3級では立体障害のため進行しにくい。
SN1：カルボカチオン中間体を経る → ラセミ化。3級ハロゲン化物＋弱い求核剤・プロトン性溶媒で進行。
溶媒の役割
・非プロトン性極性溶媒（アセトン・DMSO・DMFなど）→ SN2を促進。求核剤（陰イオン）の周りに水素結合を形成しないため、求核剤が「裸の状態」で攻撃力が上がる。
・プロトン性極性溶媒（水・エタノールなど）→ SN1を促進。脱離後のカルボカチオンを溶媒和して安定化させ、SN1経路を助ける。
SN2：求核剤が背面から攻撃 → 立体配置が反転（ワルデン転位）。1級・2級ハロゲン化物＋強い求核剤・非プロトン性溶媒で進行。3級では立体障害のため進行しにくい。
SN1：カルボカチオン中間体を経る → ラセミ化。3級ハロゲン化物＋弱い求核剤・プロトン性溶媒で進行。
溶媒の役割
・非プロトン性極性溶媒（アセトン・DMSO・DMFなど）→ SN2を促進。求核剤（陰イオン）の周りに水素結合を形成しないため、求核剤が「裸の状態」で攻撃力が上がる。
・プロトン性極性溶媒（水・エタノールなど）→ SN1を促進。脱離後のカルボカチオンを溶媒和して安定化させ、SN1経路を助ける。
【各選択肢の解説】
| 選択肢 | 基質 | 試薬 | 予想される反応 | 判定・理由 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 3級臭化物（R体） | H₂O | SN1（3級＋弱い求核剤） | × SN1では平面カルボカチオン中間体を経るため、ラセミ体（R体＋S体の混合物）が生成する。生成物が単一の立体異性体として示されているのは誤り |
| 2 ★ | 2級臭化物（R体） | I⁻ | SN2（2級＋強い求核剤） | ◯ I⁻は強い求核剤。2級基質へのSN2反応が進行し、立体配置が反転（S体）した生成物が生成する。示された生成物の立体は正しい |
| 3 | 3級臭化物 | CH₃O⁻ | E2（3級＋強塩基）またはSN1 | × CH₃O⁻は強塩基性の求核剤であるが、3級基質はSN2が進行しにくい。主反応はE2脱離（アルケン生成）。示されたようなSN2生成物（エーテル）は主生成物にならない |
| 4 | 1級臭化物（n-ブチルブロミド） | CH₃OH | SN2が本来優位だが… | × CH₃OHは求核性が弱い中性分子（溶媒）であり、1級基質との反応は起こりにくい。仮に反応しても非常に遅く、主生成物とはならない |
| 5 | 2級臭化物（イソプロピルブロミド） | (CH₃)₃CO⁻ | E2（嵩高い強塩基） | × (CH₃)₃CO⁻（t-ブトキシド）は嵩高い強塩基。立体障害のため求核置換よりもE2脱離（プロペン生成）が優先する。示されたSN2生成物（エーテル）は主生成物にならない |
⚠️ 引っかけポイント：
・選択肢1：3級＋H₂O → SN1 → ラセミ化。単一立体異性体の生成物は誤り
・選択肢3：3級基質へのSN2は立体障害で進まない。CH₃O⁻のような強塩基はE2を優先させる
・選択肢5：t-ブトキシドは嵩高い → E2優先。「強塩基＋嵩高い＝E2」と覚える
・選択肢1：3級＋H₂O → SN1 → ラセミ化。単一立体異性体の生成物は誤り
・選択肢3：3級基質へのSN2は立体障害で進まない。CH₃O⁻のような強塩基はE2を優先させる
・選択肢5：t-ブトキシドは嵩高い → E2優先。「強塩基＋嵩高い＝E2」と覚える
臨床メモ
▼
薬剤師 あおい
SN2反応での立体配置の反転（ワルデン転位）は、医薬品の光学活性体の製造において非常に重要です。たとえば、R体の原料からS体の医薬品を合成する際に、SN2反応による立体反転を利用することがあります。
また、t-ブトキシドのような嵩高い塩基がE2を優先させる性質は、アルケン型プロドラッグの合成や、β脱離を意図的に利用した医薬品設計にも応用されています。「どの条件でSN2かE2か」の判断は、有機合成を学ぶ上での基本中の基本です。
