ケトンとエステルのα水素 酸性度の比較 薬剤師国家試験88回問7b

第88回薬剤師国家試験 問7b
下記の2つの化合物の酸性の強さを比較してみよう。

 

ケトンとエステルのα水素 酸性度の比較 薬剤師国家試験88回問7b

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第88回薬剤師国家試験 問7b 解答解説

 

本問の酸性度の強さの比較は下記の通り。

 

ケトンとエステルのα水素 酸性度の比較 薬剤師国家試験88回問7b

 

炭化水素がH+を放出して酸として働く時、これを炭素酸という。
本問では化合物中のCHの炭素酸としての酸性度を比較するが、それには共役塩基の安定性を比較すればよい。
炭素酸(HC)はH+を放出してC:‐となるので、C:‐が炭素酸の共役塩基である。
共役塩基であるC:‐の負電荷が弱いまたは分散されて安定性が高いほど、その炭素酸(HC)の酸性度は強いことになる。

 

本問の両方の化合物はともにカルボニル(C=O)に隣接するCHがある。このCHのHをα水素と呼ぶ。
カルボニルに隣接するCHについて、このCHがH+を放出することで生成する共役塩基(C:‐)は、共鳴により隣接するカルボニルとの間で負電荷が分散されるため安定性が高い。よって、カルボニル(C=O)に隣接するCHは比較的に酸性度が高い。また、本問の化合物のように2つのカルボニルに挟まれたCHは、共役塩基の負電荷が2つのカルボニルとの間で分散されるため、より一層、共役塩基の安定性は高く、元のCHの酸性度は強い。

 

 

本問では、ジケトンとジエステルの炭素酸としての酸性度を比較する。それには、それぞれの共役塩基の安定性を比較する。
本問の化合物の共役塩基は下記のように共鳴する。

 

・ジケトン
ケトンとエステルのα水素 酸性度の比較 薬剤師国家試験88回問7b

 

 

・ジエステル
ケトンとエステルのα水素 酸性度の比較 薬剤師国家試験88回問7b

 

 

エステルはカルボニルにアルコキシ基(OR)が結合しているとみなせる。
アルコキシ基(OR)はsp・sp2炭素に対して電子供与性基として働く。

 

ケトンとエステルのα水素 酸性度の比較 薬剤師国家試験88回問7b

 

よって、エステルの共役塩基では、アルコキシ基の電子供与効果によりカルボニルの電子求引効果が弱められ、ケトンよりも負電荷の安定性が低下すると考えられる。

 

★参考外部サイトリンク
酸・塩基の定義(猫でもわかる有機化学さん)

 

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