二重結合は回転できない
だから置換基の並びが固定され、立体異性（E/Z）が生まれる
ここで迷う原因は、cis/trans と E/Z を混同することと、優先順位（CIP則）の手順が固定されていないこと

この記事では、E/Zを「毎回同じ手順」で決められるように、CIP則を最短テンプレ化する

Contents
  1. この記事でできること
  2. 先に結論（E/Z判定テンプレ）
  3. 1. cis/trans と E/Z の違い
  4. 2. CIP則（優先順位）の基本：まず原子番号
  5. 3. 直接原子が同じなら：次の原子へ（分岐で決着）
  6. 4. 多重結合の扱い：同じ原子が複数あるとみなす
  7. 5. 同位体の扱い
  8. 6. 判定の実例（手順を固定する）
  9. 7. よくあるミスと対策
  10. 練習問題（演習）
  11. 次に読む記事

この記事でできること

  • cis/trans と E/Z の違いを説明できる
  • CIP則で優先順位を付け、E/Zを一発で判定できる
  • 引っかけ（同位体、多重結合、分岐、長い置換基）で事故らない
  • E/Zが「回転できないことの帰結」だと理解できる

先に結論（E/Z判定テンプレ）

  1. 二重結合の左右それぞれで、置換基2つの優先順位をCIP則で決める
  2. 左右で最優先（1位）の置換基どうしを見る
  3. 1位同士が同じ側 → Z（Zusammen＝一緒）
  4. 1位同士が反対側 → E（Entgegen＝反対）

1. cis/trans と E/Z の違い

cis/trans は「適用できるときだけ」便利

cis/trans は「同じ置換基が左右に1つずつある」など、単純な場合に使える
しかし置換基が4種類になると cis/trans は曖昧になり、使えない

E/Z は常に一意に決まる

置換基が何であっても、CIP則で優先順位を付ければ必ず決まる
試験では基本 E/Z を使うのが安全

2. CIP則（優先順位）の基本：まず原子番号

ルール1：二重結合に直接つながる原子の「原子番号」が大きい方が優先

例

  • Br > Cl > S > O > N > C > H
  • だから、Br付きの置換基は大体最優先になりやすい

すぐ使える注意

「置換基の大きさ」ではなく「直接結合している原子の原子番号」で決める
ここが最大の誤答ポイント

3. 直接原子が同じなら：次の原子へ（分岐で決着）

ルール2：直接原子が同じなら、その次に結合している原子群を比較する

比較は「原子番号の大きい順に並べて」辞書順で行う
例：CH3 と CH2CH3

  • どちらも直接原子はCで同点
  • 次の原子群：
    • CH3のCが結合しているのは（H, H, H）
    • CH2CH3のCが結合しているのは（C, H, H）
  • C > H なので、CH2CH3が優先

分岐があるとき

“遠く”ではなく、“早い段階”で重い原子に出会う方が優先になる
だから分岐（置換の多い炭素）を持つ側が優先になりやすい

4. 多重結合の扱い：同じ原子が複数あるとみなす

ルール3：二重結合・三重結合は「相手原子が複数個ある」として展開して比較

例

  • C=O は、Cが（O, O, …）に結合しているとみなす
  • C≡N は、Cが（N, N, N）に結合しているとみなす

これで“次の原子比較”が機械的にできる

5. 同位体の扱い

ルール4：同位体は質量数が大きい方が優先

例：D（重水素）> H
試験でたまに出る引っかけなので、知っているだけで得点できる

6. 判定の実例（手順を固定する）

例1：2-ブテン（CH3–CH=CH–CH3）

各炭素にCH3とHが付く
優先順位は CH3（C）> H
1位同士（CH3）が同じ側ならZ、反対側ならE
この例はcis/transも使える（cis = Z、trans = E）

例2：CH3–CH=CH–Cl（置換基が4種）

左側：CH3 vs H → CH3が優先
右側：Cl vs H → Clが優先
1位（CH3）と1位（Cl）が同じ側ならZ、反対ならE
cis/trans では曖昧なのでE/Zが安全

7. よくあるミスと対策

ミス1：置換基の“サイズ感”で優先順位を決める

CIPは原子番号
大きく見えても、直接原子がCならまずC同士で比較になる

ミス2：直接原子が同じときに止まる

次の原子群を「原子番号の大きい順に並べて」比較する
ここまでやれば必ず決着する

ミス3：多重結合の比較を間違える

多重結合は“複数の同じ原子がある”とみなして展開
これをルール化すると事故が減る

ミス4：cis/trans と E/Z を混同する

cis/trans は使えるときだけ
迷ったら必ずE/Zで書く（採点が安定）

練習問題（演習）

問題1｜E/Z判定の手順を、最短で4行（または箇条書き4つ）で書いてください。

解答：
① 二重結合の左右それぞれでCIP則により置換基の優先順位を決める
② 左右で1位の置換基を選ぶ
③ 1位同士が同じ側ならZ
④ 1位同士が反対側ならE

問題2｜次の置換基の優先順位を比較してください：Cl と CH3（どちらが優先？理由も一言）

解答：
Clが優先
理由：二重結合炭素に直接結合している原子の原子番号がCl（17）＞C（6）だから

問題3｜次の比較：CH2CH3 と CH3（どちらが優先？CIPの“次の原子比較”で説明）

解答：
CH2CH3が優先
理由：直接原子はどちらもCで同点だが、次の原子群が（C,H,H）と（H,H,H）で、C＞Hのため

問題4｜同位体の優先順位：D と H ではどちらが優先ですか？

解答：
Dが優先
理由：同位体は質量数が大きい方が優先だから

問題5｜「二重結合は回転できない」ことがE/Zにどう関係するか、一言で説明してください。

解答：
二重結合はπ結合を含み回転するとπ重なりが壊れるため自由回転できず、置換基の相対配置が固定されてE/Zという立体異性が生じる

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