E1/E2の入口：SNとの競合・温度・強塩基の整理
試験での失点は、E1/E2そのものより「SNとの競合条件」を取り違えることが多い
この記事では、基質・塩基（求核剤）・溶媒・温度の4点で、E1/E2/SN1/SN2を一発整理できるテンプレを作る
この記事でできること
- E1とE2の違い（段階・速度式・立体）を説明できる
- SN1/SN2と競合する条件を、温度と塩基の性質で整理できる
- E2の最重要ルール（anti配向）を落とさずに書ける
- 置換が欲しいのに脱離が出る「典型事故」を回避できる
先に結論（ここだけ読めばOK）
判定はこの順で迷いが減る
- Step1：基質の級数
- 3級 → SN2は不可 → SN1/E1 または E2（強塩基ならE2が濃い）
- 2級 → 条件依存（強塩基ならE2、弱求核・プロトン性ならSN1/E1、強求核・非プロトン性ならSN2/E2）
- 1級 → E1/SN1は基本不可 → SN2 か E2（強塩基・高温でE2）
- Step2：塩基の強さとかさ高さ
- 強塩基 → E2を押す（特に2級・3級）
- かさ高い強塩基（t-BuO−など）→ SN2がやりにくく、E2へ寄る
- Step3：溶媒
- 極性プロトン性（ROH, H2O）→ カチオンを作りやすくSN1/E1寄り
- 極性非プロトン性（DMSO, DMF, MeCN, アセトン）→ 陰イオンが働きやすくSN2/E2寄り
- Step4：温度
- 高温ほど脱離（E）が有利になりやすい（エントロピー的に有利）
E1とE2を最小セットで整理
E2：一段階（協奏的）
- 速度：基質と塩基の両方に依存
- 特徴：強塩基で起こりやすい／立体要件（anti配向）が重要
- 生成物：より置換度の高いアルケンが有利になりやすい（条件で変動）
E1：二段階（脱離→脱プロトン化）
- 速度：主に基質に依存（まず脱離でカチオン生成）
- 特徴：SN1と同じ「カチオン」を共有するため競合しやすい
- 生成物：カチオンの再配列（転位）が起こり得る
超重要：E2のanti配向（これが得点源）
anti配向とは
E2では、取られるβ水素（β-H）と脱離基（LG）が同一平面上で反対向き（anti-periplanar）に並ぶ必要がある
これを満たす配座が取れないと、理屈上は強塩基でもE2が起こりにくい。
競合の整理：SN1 vs E1、SN2 vs E2
SN1とE1は「同じ中間体（カチオン）」を共有
3級・ベンジル・アリルなど、カチオンが安定な基質で起こりやすい
どちらが勝つかは、求核剤/塩基の性質と温度で決まりやすい
- 弱い求核剤・弱い塩基（溶媒がROHやH2O） → SN1/E1
- 高温 → E1が増えやすい（脱離が相対的に有利）
- 生成物がアルケンならE1、置換生成物ならSN1
SN2とE2は「同じ相手（基質）に強い陰イオンがぶつかる」
強い陰イオンは「攻撃（置換）」も「引き抜き（脱離）」もできる
どちらが勝つかは、立体とかさ高さ、温度、基質の混み合いで決まる
- 小さくて攻撃しやすい強求核（CN−、RS−など）＋1級 → SN2が優勢になりやすい
- 強塩基（特にかさ高い）＋2級/3級 → E2が優勢になりやすい
- 高温 → E2が増えやすい
一発判定の表（試験用）
| 状況 | 主反応の目安 | 理由（最重要ポイント） |
|---|---|---|
| 3級基質 + 強塩基 | E2 | SN2不可、強塩基はβ-Hを引き抜く |
| 3級基質 + 弱求核/プロトン性溶媒（ROH, H2O） | SN1/E1 | 脱離でカチオン生成が進みやすい |
| 1級基質 + 強求核（小さい）+ 非プロトン性溶媒 | SN2 | 背面攻撃が通りやすい |
| 1級基質 + 強塩基（かさ高い） | E2 | SN2が立体的に不利、引き抜きが勝ちやすい |
| 2級基質 + 強求核（小さい）+ 非プロトン性溶媒 | SN2/E2 競合 | 攻撃も引き抜きも可能、温度や塩基性で傾く |
| 2級基質 + 強塩基（かさ高い） | E2 | SN2がやりにくく、β-H引き抜きが優勢 |
| 2級基質 + 弱求核/プロトン性溶媒 | SN1/E1 寄り | カチオン経由が起こりうる（ただしE1/SN1比は条件次第） |
生成物の傾向：ZaitsevとHofmann（入口だけ）
Zaitsev（ザイツェフ）則
多くのE1/E2では、より置換度の高い（より安定な）アルケンが主生成物になりやすい
理由：アルケンの安定性（置換で安定化）が効く
Hofmann（ホフマン）側に寄る典型条件
かさ高い塩基（t-BuO−など）では、混み合いの少ないβ-Hが取られやすく、置換度の低いアルケンが増えることがある
ここは「例外」ではなく、立体で説明できる現象として押さえる
機構の最小テンプレ（矢印の骨格）
E2（1ステップ）
- 塩基の電子対 → β-H
- C–H結合の電子対 → C=C（新しいπ結合）
- C–LG結合の電子対 → LG（脱離）
anti配向が取れる配座を想定して書く
E1（2ステップ）
- Step1：C–LG結合の電子対 → LG（脱離、カチオン生成）
- Step2：塩基がβ-Hを取る → C=C形成（脱プロトン化）
カチオンを経由するので転位の可能性を常に疑う
よくあるミスと対策
強塩基を入れているのにSN2だけを想定してしまう
2級以上で強塩基なら、まずE2を疑う
置換が欲しいなら「強求核だが塩基性は相対的に抑えたい」「温度を下げたい」「基質を1級寄りにしたい」など設計が必要
E2のanti配向を無視する
anti配向は暗記ではなく“立体要件”
特にシクロヘキサンでは、脱離基とβ-Hが両方アキシアルでないとE2が起こりにくい（発展だが試験で出ることもある）
2級基質でSN1と決め打ちする
2級は条件依存
プロトン性溶媒・弱求核ならSN1/E1寄りになるが、強塩基・非プロトン性ならE2/SN2へ寄る
判定は「溶媒＋求核剤/塩基＋温度」までセットで行う
練習問題（演習）
解答
主反応：E2
理由：3級基質でSN2は不可、EtO−は強塩基なのでβ-H引き抜きが起こりやすく、温度上昇で脱離がさらに有利になる
解答
主反応：E2寄りになりやすい
理由：1級は本来SN2が有利だが、t-BuO−はかさ高い強塩基で背面攻撃がやりにくく、引き抜き（脱離）が相対的に起こりやすい
解答
主反応：SN2寄りになりやすい（ただし競合あり）
理由：DMSOは非プロトン性で求核剤が働きやすく、CN−は小さく攻撃しやすい強求核なので置換が進みやすい；温度が低いほど脱離が抑えられる
解答
β-Hと脱離基がanti-periplanar（同一平面で反対向き）に並ぶ必要がある
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