SN1の極性溶媒による安定性について

質問

なぜ極性溶媒は遷移状態(脱離段階)を安定にするのですか？
その後の中間体は非極性溶媒中のほうが反応しないように思うのですが・・・・・
むしろ極性溶媒中では陽イオン中間対と溶媒のマイナスが反応してしまい不安定ではないかと思うのですが。

回答No.1

kittenandcat · ベストアンサー

SN１反応は、（CH3)3CCl　→　（CH3)3C+ + Cl－の段階が律速段階となります。
Cl－　、（CH3)3C+ が極性溶媒により溶媒和されることにより安定化し、溶液中でイオンが安定化されるため、反応が進行しやすくなるとおもいますよ。
非極性溶媒中で、（CH3)3CCl　→　（CH3)3C+ + Cl－の反応を行なうと、生成する（CH3)3C+とCl－が溶媒により安定化されませんし、かりに、（CH3)3CCl　→　（CH3)3C+ + Cl－の反応が進んだとしても、すぐに（CH3)3C+ とCl－が反応してしまってうまくカルボカチオンが生成しません。
だから極性溶媒で反応を行なうといいのです。

つまり、律速段階はその反応において一番速度が遅い場所、つまり反応が進みにくい段階なんです。
（CH3)3CCl　→　（CH3)3C+ + Cl－の反応が進む速さよりも明らかに、
（CH3)3C+ + Cl－　→（CH3)3CCl　が進行する速さのほうが早いんです。
じゃあ、（CH3)3C+とCl－が近づかないようにすれば、（CH3)3C+が存在できやすくなるんじゃないのという話になるわけです。それで、それぞれ（CH3)3C+と Cl－の周りに極性溶媒溶媒で溶媒和という形で安定化させて、（CH3)3C+とCl－を近づきにくくして、（CH3)3C+を生成しやすくしているのです。だから極性溶媒を使用しているのです。
これでわかりましたでしょうか？

お礼

これで疑問が解けました！
なるほど再反応を防ぐため安定(カチオンが生成しやすい)のですね。
よくわかりました。ありがとうございます！

回答No.2

kittenandcat

No1です。
もちろん貴方の考えているとおり、SN1反応で生成したカルボカチオンが極性溶媒中で反応してしまう場合もありますが、これを特に加溶媒分解といいます。