シアノヒドリン平衡 平成26年度 問7 有機化学及び燃料

カルボニル基に対するHCNの付加は可逆反応である。芳香族アルデヒドにHCNが 付加してシアノヒドリン類が生成する反応 a) ~ c) を平衡定数(K)の大きい順に並べ たものはどれか。ただし、平衡定数(K)は、一定の条件(20℃、96%エタノール中)のもので、K= [シアノヒドリン]/[芳香族アルデヒド][HCN] とする。

正答
② a-c-b

化合物はベンズアルデヒド(a)にジメチルアミノ基が付加したもの(b)とメチル基が付加したもの(c)の3種類です。それぞれの置換基が反応性に及ぼす影響、つまり電子供与・吸引能力を考えます。

シアノヒドリン合成の反応は、シアン化物イオン(CN–)がアルデヒドのδ+性を帯びた炭素原子へ攻撃することで進みます。つまりベンズアルデヒドに結合した置換基が、アルデヒドの炭素原子にある電子を吸引しδ+性を強くする置換基であるほど反応性は上がります。今回の場合、電子供与性はジメチルアミノ基>メチル基>無置換の順です。電子供与基はカルボニル炭素のδ+性を弱め、シアノヒドリン生成側への平衡を不利にします。したがって平衡定数は、無置換の(a)>メチル基を持つ(c)>ジメチルアミノ基を持つ(b)となり、2番が最も適切です。

技術士(化学部門)一次試験の要点まとめ

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