109Q102｜第109回 薬剤師国家試験 過去問
エタノール中、ナトリウムエトキシドによる（S）︲2︲ブロモペンタンのE2 反 応では、3 つのアルケンＡ～Ｃが生成する。以下の記述のうち、正しいのはどれ か。2つ選べ。なお、Newman 投影式Ⅰ～Ⅲは（S）︲2︲ブロモペンタンの配座異性 体を表している。 Br NaOCH2CH3 H CH3CH2OH H3C CH3 H CH3 H H H ＋ ＋ CH2 H3C H H3C CH3 H3C Ａ Ｂ Ｃ CH2CH3 H H Br H Br H Br H H H H CH2CH3 H CH3CH2 CH3 CH3 CH3 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
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正解: 2・3
正答
2・3
この問題のポイント
E2反応は塩基によるβ水素引き抜きと脱離基の離脱が同時に起こり、反応速度と生成物は塩基濃度、脱離能、配座で決まります。
解説
E2は一段階の二分子脱離で、速度式はv = k［基質］［塩基］です。小さな強塩基エトキシドでは、より置換度が高く安定な内部アルケン2-ペンテンが優先し、そのE体AとZ体Bの合計が末端アルケンCを上回ります。またC-Br結合はC-Cl結合より切れやすく、Br⁻の方が良い脱離基なので、Cl置換体では反応が遅くなります。立体的にはβ-HとBrがanti-periplanarである必要があります。
選択肢の確認
1．カルボカチオン中間体を経由する反応である。：E2は協奏的な一段階反応で、カルボカチオンを経由しません。
2．ＡとＢをあわせた収率は、Ｃの収率より大きい。：正答。ザイツェフ則により内部2-ペンテンA・Bが末端1-ペンテンCより優先します。
3．臭素原子を塩素原子に置換した出発物質を用いると、脱離反応が遅くなる。：正答。Cl⁻はBr⁻より脱離能が低いためです。
4．ナトリウムエトキシドの濃度を変えても、反応速度は変化しない。：速度はエトキシド濃度にも一次で依存します。
5．配座異性体Ⅰ～Ⅲのうち、ⅢからＡが生成する。：ⅢでBrとanti-periplanarにあるβ-Hが脱離するとBの幾何配置となり、Aにはなりません。
覚えるポイント
E2は「一段階、速度は基質と塩基の双方に依存、β-Hと脱離基はanti-periplanar」です。