カルボン酸とメトキシドイオンの反応 100回薬剤師国家試験問104の1

第100回薬剤師国家試験 問104の1
下記の反応1について、電子移動を示す矢印(細い矢印)で記した機構が主となって、実際に進行し生成物が得られるか判定してみよう。

 

酢酸(カルボン酸)とメトキシドイオンの反応 100回問104の1

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第100回薬剤師国家試験 問104の1 解答解説

 

酢酸(カルボン酸)とメトキシドイオンの反応 100回問104の1

 

反応1は起こらない。
酢酸とメトキシドイオン(CH3O:−)との反応では、酢酸が酸で、メトキシドイオンが塩基となる酸塩基反応が進行する。

 

メトキシドイオン(CH3O:−)はメタノールの共役塩基である。
メタノール(CH3OH)は非常に弱い酸であるので、その共役塩基であるメトキシドイオン(CH3O:−)は強塩基である。

 

よって、カルボン酸である酢酸とメトキシドイオンの反応では酸塩基反応が起こり、強塩基のメトキシドイオンが酢酸のカルボキシ基からプロトンを引き抜き、酢酸イオン(CH3COO:−)とメタノール(CH3OH)が生成する。
このように、カルボン酸と強塩基の反応では、求核アシル置換反応ではなく酸塩基反応が起こることに注意が必要である。

 

★ フィッシャーのエステル合成
カルボン酸(R1CO-OH)とアルコール(R2OH)を酸触媒下で加熱すると、求核アシル置換反応により、エステル(R1CO-OR2)と水が生成する。これをフィッシャーのエステル合成と呼ぶ。カルボン酸のカルボニル炭素はそのままだと求核試薬との反応性は高くないが、酸触媒によりカルボニルの酸素がプロトン化されると、カルボニル炭素の正電荷(Cδ+)が強まり、求核試薬との反応性が高まる。そこへアルコールまたはフェノールのヒドロキシ基が求核攻撃し、求核アシル置換反応の結果、エステルが生成する。
この反応は平衡反応であり、出発物のカルボン酸またはアルコールを大過剰にするか、もしくは、生成物のエステルまたは水を順次反応系の外へと取り出して反応系内で過少にすると、平衡は生成物に傾く。

 

酢酸(カルボン酸)とメトキシドイオンの反応 100回問104の1

 

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第100回問104(e-RECさん)

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