反応速度について

質問

授業の課題で出たのですが、ハロゲン化アルキルから対応するアルコールが生成する反応の相対反応速度が、

ＣＨ3Ｂｒ　　　・・・２１４０、
ＣＨ3ＣＨ2Ｂｒ　・・・１７１、
(ＣＨ3)2ＣＨＢｒ・・・５、
(ＣＨ3)3ＣＢｒ　・・・１０１０、

と、(ＣＨ3)2ＣＨＢｒだけ極端に最小値を示しているのはなぜなのでしょうか？？

私としては極性が関係してくるのかと思うのですが、詳しくわかる方いらっしゃいましたら教えていただきたいです、よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

CH3Br、CH3CH2Br、(CH3)2CHBrはＳＮ２反応と呼ばれるメカニズムで反応しております。
ＳＮ２とは２分子反応の親（求)核置換反応(Nucleophilic Substitution）を指します。
ＳＮ２反応では臭素(Br)の反対側からOH-または水が臭素の隣の炭素上に近づき臭化物イオンを追い出します。
化学反応速度を測定すると親(求)核イオンまたは分子と原料臭化物分子の両者の濃度に１次比例する
ｖ＝ｋ［RBr］[OH-]　（または[H2O]）(RBrは原料臭素化合物）
の形で現されます。

一方(CH3)3CBrはＳＮ１反応というメカニズムで進みます。
ＳＮ１は１分子反応の（求)核置換反応で形式的には原料分子からBr-（臭化物イオン）が先ずはずれそこで出来た（CH3)3C+イオンがもっぱら水と反応してアルコールが出来ます。
この際反応速度式は原料分子の電離が律速（一番遅い）となるため
ｖ＝ｋ[RBr]　（RBrは原料臭素化合物、上のｋと単位が違う）
と表され原料水素化合物の濃度だけに依存することとなります。

さて上記の様に(CH3)3CBrだけ反応メカニズムが異なりますのでこれを除くと、反応中心の炭素の周りにOH-または水が近づく際、メチル基が多い程邪魔になるので遅くなりるわけです。メチル基が三つ附いた(CH3)3CBrでは全く近づけなくなりBr-が先にはずれてくれないと反応自体無理なのです。

お礼

詳しく教えてくださり、とても助かりました。
Ｓｎ反応の問題だったのですね、勉強になりました。

ありがとうございました。

回答No.3

noname#160321

＃１です、済みませんミスタイプ。

第２段最終行の「水素化合物」は「臭素化合物」の誤りです。訂正致します。

回答No.2

okazariY

＃１さんのとおりです。
(ＣＨ3)3ＣＢｒはBrが外れたら不安定なので早く安定になるようにすばやく反応します。だから、ＣＨ3ＣＨ2Ｂｒより大きいのです。

まあ、授業をよく聞いて考えればいいことです。
折角の授業がもったいないじゃないですか。

お礼

教えてくださりありがとうございました。