tert-ブチルアルコール

tert-ブチルアルコール（ターシャリー[tertiary]-ブチルアルコール、tert-butyl alcohol）または2-メチル-2-プロパノールとは最も単純な構造の第三級アルコールで、四種存在するブタノールの異性体の一つである。なお、特に産業分野では「tert-ブタノール」と称されることがあり、特許公報などでは広く用いられているが、この名称はIUPAC命名法に反する誤った名称であり、使うべきではない。tert-ブチルアルコールは透明な液体で樟脳のような臭いを持ち、水、エタノール、ジエチルエーテルと均一に混和する。融点が摂氏25度をわずかに上回るので、常温で固体になるという特徴はブタノールの異性体の中でも唯一である。

tert-ブチルアルコール^[1]

IUPAC名 2-メチル-2-プロパノール
別称 t-ブチルアルコール三級ブチルアルコール
識別情報
CAS登録番号	75-65-0
SMILES C(C)(C)(C)O
特性
化学式	C₄H₁₀O
モル質量	74.1216(42) g/mol
密度	0.78086 g/cm³
融点	25.69 °C - 298.84 K
沸点	82.4 °C - 355.55 K
危険性
NFPA 704	3 1 0
引火点	11 °C
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

利用

tert-ブチルアルコールは工業用エタノールとする添加剤、塗料の溶剤、ガソリンの助撚剤・添加剤など溶媒成分として利用される他に、香料などの日用化成品の合成原料としても利用される。

製造

tert-ブチルアルコールは触媒を用いたイソブテンの水付加反応により製造される。

化学

第三級アルコールの化学的性質として、tert-ブチルアルコールは他のブタノール異性体と比べて酸化されにくく、立体障害による反応性の低減が見られる。

強塩基によりtert-ブチルアルコールが脱プロトン化されるとアルコキシドアニオンを生成し、tert-ブチルアルコールの場合は、tert-ブトキシドとなる。具体的には、tert-ブチルアルコールを水素化ナトリウムで脱プロトン化するとナトリウムtert-ブトキシドが得られる。

{\ce {{NaH}+^{t}BuOH->{^{t}BuO^{-}Na^{+}}+H2}}

化学種tert-ブトキシドアニオンは、強塩基性で求核性の低い塩基として有機合成化学上、有用な試剤である。すなわち、tert-ブトキシドアニオンは反応基質の酸性プロトンを直接引き抜くが、立体障害のため同アニオンのウィリアムソン合成やS_N2反応のような求核反応は阻害される。

塩化アルキルへの変換

tert-ブチルアルコールは塩化水素と反応して、S_N1反応機構により塩化 tert-ブチルを生成する。

ステップ1	ステップ2	ステップ3

反応全体は次の通り

tert-ブチルアルコールは三級アルコールの為、ステップ1では相対的にtert-ブチルカチオンが安定であり、ステップ2でS_N1反応が進行する助けになっている。一方、一級アルコールではそれに代わってS_N2反応が進行するのが通常である。すなわち、一級アルキルカチオンの反応エネルギー障壁が高い為に、この例のような反応は進行しない。そしてS_N2反応は反応中間体としてカルボカチオン種を経由しない。

註・出典

^ Merck Index, 11th Edition, 1542

外部リンク

MSDS for tert-butanol（英語）
Physchem MSDS for tert-butanol（英語）

[1] Merck Index, 11th Edition, 1542

[1]

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