質問: ブロモアルカンR-Br とヨウ化ナトリウムNaIとの反応でR-Iができるのですが、、ブロモエタンを1として 計算すると、ブロモエタンは145、ブロモプロパンは0に限りなく近く、それ以上になると反応しなくなります。 これは、当然ブロモアルカンのRの部分で全く変わってくると言う事ですが、理屈が分かりません。 また、なぜこれほどまで反応速度に違いが生じるのでしょうか?
回答: 典型的なSN2反応、正確には二分子的求核置換反応ですね。 答えは立体障害の影響です。 ブロモアルカンが背面から求核剤によって攻撃をうけると この物質は I--C--Br といった遷移状態になり、その後脱離基Brが離れるのですが この遷移状態を作る際に 中央の炭素に多くの物質がついていると(反応点の原子がこみあってるともいいますが) 求核剤IがCによっていって結合をつくるのがむずかしくなります。 ですからプロパンよりエタンの方が数段反応速度がむずかしくなります。 異なる例をあげますと、反応速度は 遅) (CH3)3CX < (CH3)2CHX < CH3CH2X < CH3X (早) のようになります。XにはBrが入ると思ってください。 Xのとなりの炭素Cが反応点ですから、 その炭素に水素より大きいメチル基が3つつくよりは水素が3つついている方が 炭素のまわりはすきまがおおくなります。 そうなると求核剤が入りやすくなり、反応が早く進むのです。 簡単に言えば、周りにライバルが少ない方が手をつなぎやすいといった具合です。(笑)