δ+ / δ−(部分電荷)が素早く付けられると、
求電子点・求核点の発見、酸塩基、反応機構(矢印の向き)が一気にラクになる
逆にここが曖昧だと、「どこが攻撃される?」「どこから電子が出る?」で毎回止まる

この記事では、電気陰性度の直感から、δ+/δ−をミスなく付ける最短ルールをテンプレ化する

この記事でできること

  • 電気陰性度の意味を「電子を引っ張る強さ」として言語化できる
  • 結合の極性(δ+/δ−)を迷わず付けられる
  • δ+/δ−から「求核点・求電子点」を推定できる
  • よくある例外(カルボニル、ハロゲン、酸・塩基、誘起効果)で事故らない

先に結論(δ+/δ−の最短ルール)

  1. 結合している2原子の電気陰性度を比較する
  2. 電気陰性度が高い方がδ−、低い方がδ+
  3. 差が大きいほど極性が強い(イオン結合に近づく)
  4. 多原子分子では、誘起効果(−I / +I)でδが連鎖していく(距離で弱まる)

1. 電気陰性度とは何か

電気陰性度(electronegativity)は「共有結合の電子を自分側に引き寄せる強さ」
引っ張る力が強い原子ほど、結合電子がその原子側に偏りやすい
その偏りを “部分電荷” として表したのが δ+ / δ−

2. δ+/δ−の意味:形式電荷とは別

δ+/δ−(部分電荷)

電子密度が「少し」偏っている状態を表す
実際の電子分布(現実寄りの概念)

形式電荷(formal charge)

ルイス構造の“帳簿上の電荷”
電子を機械的に割り振って計算する(採点ツール)

重要:δ+/δ−は “結合の偏り”、形式電荷は “構造の帳簿”
両者は混同しない

3. 覚えるべき電気陰性度の順位(有機で最小セット)

数値暗記は不要
有機での判断に必要な“並び”だけ固定する

超頻出の並び

F > O > N > Cl ≈ Br ≈ I > S > C > H

これだけ覚えると強いポイント

  • OとNはCより強く電子を引く → Cがδ+になりやすい
  • ハロゲンは基本的に強い−I(電子求引性)
  • Hはたいていδ+側に回る(例外:金属水素化物は後で)

4. δ+/δ−の付け方:基本例で手を動かす

4-1. C–O結合(アルコール)

Oの方がCより電気陰性度が高い
→ Oがδ−、Cがδ+

ついでにO–Hでも、Oがδ−、Hがδ+
だからアルコールのOは「孤立電子対も持ち、δ−にも寄る」=求核点になりやすい

4-2. C=O(カルボニル)

Oが強く電子を引く
→ Cが明確にδ+、Oがδ−

ここが超重要:カルボニル炭素が求電子点になりやすい理由そのもの
付加反応や求核攻撃の“到着点”になる

4-3. C–X(ハロゲン化アルキル)

ハロゲン(X)はCより電気陰性度が高い
→ Xがδ−、結合している炭素がδ+

だからハロゲン化アルキルは「炭素が求電子点」になりやすく、SN1/SN2の舞台になる

4-4. C–N(アミン)

NはCより電気陰性度が高い
→ Nがδ−、Cがδ+

ただしアミンの本質は「Nの孤立電子対が塩基・求核性を生む」
δ−だけでなく “孤立電子対の存在” もセットで見る

5. 誘起効果(−I / +I):δは連鎖する

−I(電子求引性):ハロゲン、NO2、CF3 など

電子を引っ張る置換基があると、隣の炭素がよりδ+寄りになる
その影響は距離が離れるほど弱まる

+I(電子供与性):アルキル基

アルキル基はわずかに電子を押し出す傾向
カチオン安定化(超共役)などの議論にもつながる

6. δ+/δ−から反応点を読む(最短接続)

求核点(電子が出る側)

典型的には

  • δ−を帯びる原子
  • 孤立電子対を持つ原子(N、O、S、ハロゲンなど)
  • π結合(電子密度が外側にある)

求電子点(電子を受ける側)

典型的には

  • δ+を帯びる原子(カルボニル炭素、C–Xの炭素など)
  • 正電荷(カチオン)
  • 脱離基が付いた炭素(SNで狙われる)

重要:δ+ / δ−は「反応機構の矢印の出発点・到着点」を探す最初の地図になる

7. よくあるミスと対策

ミス1:δ+とδ−を形式電荷だと思う

δは部分電荷で、分布の偏り
形式電荷は帳簿
問題が聞いているのがどちらかをまず確認する

ミス2:カルボニルでOが求電子だと思う

カルボニルの求電子点は基本「炭素」
Oはδ−で、むしろプロトン化されやすい・配位しやすい

ミス3:ハロゲン化アルキルでハロゲン側を攻撃点だと思う

C–Xでは炭素がδ+
SNでは炭素が攻撃され、Xが脱離基として出ていく

ミス4:分子全体のδのバランスを見ない

多原子分子では誘起効果でδが連鎖
1本の結合だけを見て終わらせず、「近くに強い−I基があるか」を最後に確認する

練習問題(演習)

問題1|次の結合でδ+/δ−を付けてください。(a)C–O(b)C–N(c)C–Cl

解答:
(a)Oがδ−、Cがδ+
(b)Nがδ−、Cがδ+
(c)Clがδ−、Cがδ+

問題2|カルボニル(C=O)で、求核剤が攻撃しやすいのはCとOのどちらですか?理由も一言で。

解答:
C
理由:Oが強く電子を引いてCがδ+になり、電子を受け取りやすい求電子点になるため

問題3|ハロゲン化アルキル R–CH2–Cl のSN2で、攻撃される原子はどれですか?Clですか炭素ですか?

解答:
炭素
理由:C–Cl結合はCl側がδ−、炭素側がδ+で、炭素が求電子点になるため

問題4|−I基(例:CF3)が近くにあると、隣の炭素のδはどう変化しますか?

解答:
隣の炭素はよりδ+寄りになる
理由:−I基が電子を引き、結合電子密度を遠ざけるため

問題5|次のうち“求核点”になりやすいのはどれですか?(a)孤立電子対を持つO(b)カルボニル炭素(c)カチオンC+

解答:
(a)
理由:孤立電子対とδ−傾向により電子を与えやすい(求核性)
(b)(c)は電子を受ける側(求電子点)になりやすい

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