求電子置換反応

質問

薬学部の２年生です。
実習で2-ブタノンと2,4-ジニトロヒドラジンから2-ブタノン2,4-ジニトロヒドラゾンを合成したのですが、
その課題で
「2,4-ジニトロヒドラジンがカルボニル反応するとき、なぜ２種の窒素原子(NH2-NH)のうち、末端のNH2が反応するのか？反応機構と共鳴構造などを含めて必要せよ。」
というのが出たのですが、なぜでしょうか？
求電子置換反応だな、というところまでは分かるのですが、
そこから先がうまく説明できません。

求電子置換反応のことなどが載っているサイトがもしありましたら、
そちらも教えていただけると嬉しいです。

回答No.2

anthracene · ベストアンサー

理由としてはNo. 1の方がおっしゃっている通り、ジニトロフェニル基に直接ついている窒素原子は、ニトロ基の強力な電子求引効果によって非共有電子対がベンゼン環の方へ引き込まれているため、ルイス塩基性＆求核性が大きく低下しています。一方、はしっこのアミノ基にはこの効果はそこまで効かないため、はしっこで反応します。
ちなみにこの反応って求電子置換反応でしょうか？
実際に起こっていることは、カルボニル基へのアミノ基の求核攻撃＆脱水によるC=N結合形成なので逆ではないかと思いますが？
求電子置換反応っていうと、ベンゼンのハロゲン化とかじゃないでしょうか？

お礼

図を書いて冷静に考えてみたら分かりました。
これは求核反応ですよね。
共鳴構造もanthraceneさんの説明でより良く分かりました。
ありがとうございました！！

回答No.3

anthracene

化学に関するいろんな情報が集まっているサイトがあります。
化学反応についても、有名な人名反応から先端の反応まで載ってます。

参考URL：

http://www.chem-station.com/index.htm

お礼

すごい！興味をひかれるホームページですね！！
今後の実習でも使えそうです。
ありがとうございます☆

回答No.1

パんだ パンだ（@Josquin）

2,4-ジニトロフェニルヒドラジンでしょうか？
http://home.hiroshima-u.ac.jp/eac/research-katoh.html
のような反応であってますか？
カルボニル炭素への窒素の非共有電子対による求核付加反応＋脱水だと思うのですが。

原料が2,4-ジニトロフェニルヒドラジンだとすると、フェニル基がくっついている方の窒素の共有電子対はベンゼン環の方へ流れ込んで（共鳴）、電子密度が小さくなっています。したがって、末端の窒素の方が反応します。

共鳴については、アニリンのオルト・パラ配向性の説明とあまりかわりません。ただし、今回の物質の場合はニトロ基が付いていますので、電子はニトロ基の方に引っ張られます。

お礼

そうでした。求核反応でした。
求核と考えると、共鳴がからむ理由も納得いきました。
ありがとうございました！！