有機合成に使う溶媒に関して

質問

こんばんは　質問させてください。合成に使う溶媒に関してですが、
以前にDMFを使うよりもアセトニトリル等を使った方が反応が進み
やすいといった指摘をうけたことがあります。両者において何かしらの
違いがあるのでしょうか？おそらくアセトニトリルの方が試薬を溶かしやすいというような溶解性の問題ではないような気がします。一般的に
試薬の溶解性以外に何か反応を進み具合が違ってくるようなパラメーターがあるのでしょうか？あいまいな質問ですがよろしくお願いします。

回答No.3

noname#62864

アセトニトリルもDMFもある程度似た系統の溶媒と言えます。
一般論として、求核剤が関与する反応においてはDMF中の方が反応が速く進むと思いますが、反応の種類が違えば反応速度も変化するはずです。たとえば、酸触媒反応であればアセトニトリル中の方が速く進む可能性はあります。

溶解度も重要な要因と言えます。一般に反応剤の溶解度が低いと反応は遅くなりますが、常にそうなるとは限りません。また、極性が同程度でもプロトン性か非プロトン性かによって結果は変わってきます。

また、「反応が進みやすい」という言葉を、単に反応速度だけの問題と理解してよいかということについても疑問が残ります。

実際に反応、特に多段階の素反応を含む反応においては、詳細な反応機構を知ることは困難ですし、どの部分が律速段階であるかといったことを知ることも困難です。
だからこそ、有機合成においては種々の溶媒を使って反応条件を見当するわけです。そして、取り敢えずは、これまでに蓄積された成果から、経験的に「好ましいと思われる溶媒」を選択することになります。ご質問の場合には、アセトニトリルで好結果が得られる可能性が高いと予想される反応であったと言うことでしょう。

パラメーターと言うわけではありませんが、溶媒の性質として考慮すべき事項としては、溶媒の極性、酸性度、プロトン性or非プロトン性、反応条件下での安定性といったことは、ほとんど全ての場合に考慮すべきことだと思います。

回答No.2

zoo123

そうですね。何が違うか、と言うと、まず溶解性でしょうか。ＤＭＦの方が極性の高い物質を溶かしやすいです。あとＤＭＦと反応する試薬も幾つかありますので、特殊な溶媒でもありますね。

回答No.1

noname#160321

広い意味では溶媒の溶解度に終着します。
細かい意味では、生成物と原料の溶解度の差がかなり効いてきます。
ただしＤＭＦのようなスーパー溶媒を使ってしまうと、その説明は非常に難しくなります。
アセトニトリルならばニトリル窒素の配位性が大きく効いていますので説明は簡単です。
有機溶媒と言ってもメタノールとヘキサンのように分離してしまう場合には溶解度の差が大きく効きますし。
塩が関わってくる場合もＤＭＦならば溶かしやすいが、生成物を取り出しにくいと言った一長一短があります。
ですので、「水との相溶性」「金属やプロトンへの配位能」…などなど「説明は簡単ですが」「予見は難しい」のが現実です。