エステルとグリニャール試薬の反応機構 85回薬剤師国家試験問12a

第85回薬剤師国家試験 問12a
Grignard試薬の反応に関する次の記述の正誤を判定してみよう。ただし、全ての反応は反応後、後処理を施してある。

 

a エステルとグリニャール試薬との反応では、最終的にケトンを生成する。

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第85回薬剤師国家試験 問12a

 

a × エステルとグリニャール試薬との反応では、最終的にケトンを生成する。
→ 〇 エステルとグリニャール試薬との反応では、最終的に第3級アルコールを生成する。

 

カルボン酸・カルボン酸誘導体(R-CO-L)と求核試薬(Nu)との反応として一般に起こりやすいのは求核アシル置換反応である。

 

カルボン酸・カルボン酸誘導体を基質とする求核アシル置換反応については下記のリンク先を参照
カルボン酸・カルボン酸誘導体の求核アシル置換反応の概要

 

 

★ ヒドリドイオン(H−)またはアルキルアニオン(R−)が求核剤の場合は、2回求核攻撃が起こることに注意

 

カルボン酸・カルボン酸誘導体に対して求核試薬(Nu)としてヒドリドイオン(H−)やグリニャール試薬等由来のアルキルアニオン(R−)が求核攻撃する場合は、求核アシル置換反応の生成物がアルデヒド(R-CO-H)またはケトン(R1-CO-R2)であり、
これら生成物に対して追加的に求核試薬が付加反応を起こすことに注意が必要である。

 

設問の反応はカルボン酸誘導体であるエステルととグリニャール試薬(アルキルマグネシウムブロミド)との反応である。

 

グリニャール試薬では、Mgと結合した炭素が負電荷を帯びており(C:−)、カルボアニオン(R:−)として振る舞う。
カルボン酸誘導体(R1-CO-L)にグリニャール試薬(R2MgX)を反応させると、カルボアニオン(R2:−)による求核アシル置換反応の結果、R1-CO-Lにおいて脱離基(L)が炭化水素基(R2)に置換したケトン(R1-CO-R2)が生成する。さらに、生成したケトン(R1-CO-R2)に対してカルボアニオン(R2:−)が求核付加してアルコキシドイオン(R1-C(R2)2-O:-)が生成し、続いてそれがプロトン化され、最終的に元はカルボニルだった炭素に2つの炭化水素基(R2)とヒドロキシ基(−OH)が結合したアルコール(R1-C(R2)2-OH)を生成する。

 

エステルとグリニャールGrignard試薬の反応機構 85回問12a

 

1分子のカルボン酸誘導体に対して2分子のグリニャール試薬が反応する計算になる。

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