SN1/SN2の入口：基質・溶媒・求核剤で一発判定
SN1とSN2は、有機化学で最も頻出の「置換反応の2大ルート」
ここを最初に整理すると、反応が進む/進まない、生成物の立体、条件の意味が一気に見えるようになる
この記事では、暗記ではなく
「基質（何級？）」「溶媒（プロトン性？）」「求核剤（強い？かさ高い？）」の3点で
SN1/SN2を機械的に判定できるテンプレを作る
Contents
この記事でできること
- SN1/SN2の違い（段階・速度式・立体）を一文で説明できる
- 基質・溶媒・求核剤から、SN1/SN2を即判定できる
- 「なぜその条件でそうなるか」を脱離基・安定性・立体障害で説明できる
- 試験で落としやすい“競合（E1/E2）”を最低限回避できる
先に結論（ここだけ読めばOK）
判定はこの順が最速で安定する
- Step1：基質の級数を見る
- 3級（R3C–LG）→ 基本SN1寄り（SN2は立体でほぼ無理）
- メチル/1級 → 基本SN2寄り（SN1はカチオン不安定）
- 2級 → 条件次第（溶媒と求核剤で決まる）
- Step2：溶媒を見る
- 極性プロトン性（H2O, ROH）→ SN1を押しやすい（イオンを溶媒和して脱離を助ける）
- 極性非プロトン性（DMSO, DMF, アセトン, MeCN）→ SN2を押しやすい（求核剤が働きやすい）
- Step3：求核剤を見る
- 強い求核剤（小さくて攻撃しやすい）→ SN2を押す
- 弱い求核剤（H2O, ROH）でも反応が進むなら → SN1の可能性が高い
- 最後に：脱離基が悪いなら、そもそも進みにくい（OHはそのままでは弱い、OTsは強い）
SN1とSN2を最小セットで整理
SN2：一段階（同時に結合ができて切れる）
- 速度：基質と求核剤の両方に依存（2分子が同時に関与）
- 立体：背面攻撃 → ワルデン反転（立体反転）
- 特徴：混み合うほど遅い（3級はほぼ不可）
SN1：二段階（脱離→攻撃）
- 速度：主に基質に依存（まず脱離が律速になりやすい）
- 立体：平面状カチオンを経由 → ラセミ化傾向（完全ラセミでない場合もある）
- 特徴：カチオンが安定なほど進む（3級、ベンジル、アリルが有利）
判定テンプレ：3つの軸（基質・溶媒・求核剤）
軸1：基質（最優先）
| 基質 | SN2 | SN1 | 理由（本質） |
|---|---|---|---|
| メチル（CH3–LG） | ◎ | × | SN2は立体が空いている／SN1はメチルカチオンが不安定 |
| 1級（RCH2–LG） | ◎ | ×（例外あり） | SN2が通りやすい／SN1は1級カチオンが不安定（ベンジル・アリルは例外） |
| 2級（R2CH–LG） | △ | △ | 条件で決まる（溶媒と求核剤が勝敗を分ける） |
| 3級（R3C–LG） | × | ◎ | SN2は背面攻撃が立体的に困難／SN1は3級カチオンが比較的安定 |
例外として押さえると強いもの
- ベンジル位・アリル位：共鳴でカチオンが安定 → SN1が起こりやすい
- ネオペンチル：1級でも異常に混み合う → SN2が非常に遅い
軸2：溶媒（SN1は「イオンを安定化」、SN2は「求核剤を働かせる」）
| 溶媒タイプ | 代表例 | SN1への影響 | SN2への影響 |
|---|---|---|---|
| 極性プロトン性 | H2O, MeOH, EtOH | ◎（カチオン・アニオンを溶媒和して脱離を助ける） | △（求核剤が溶媒和されて弱まりやすい） |
| 極性非プロトン性 | DMSO, DMF, アセトン, MeCN | △（SN1も起こりうるが押しにくいことが多い） | ◎（陰イオン求核剤が“裸に近く”なり反応性が上がりやすい） |
軸3：求核剤（強さ＋かさ高さ）
SN2を押す求核剤（典型）
- 陰イオン求核剤：I−, Br−, Cl−, CN−, N3−, RS−, HO−, RO− など
- 中性でも攻撃できる：NH3, アミン類（条件次第）
SN1でよく出る求核剤（弱くても進む）
- H2O, ROH（溶媒そのものが求核剤になる：ソルボリシス）
かさ高い塩基は「置換より脱離」へ寄りやすい
2級以上の基質で
・求核剤が強塩基かつかさ高い
・温度が高い
などの条件が重なると、SN2ではなくE2へ逃げやすい
SN1/SN2判定の段階でも、この“脱離への逃げ”を常に意識する
脱離基チェック（これが弱いと議論が始まらない）
脱離基が悪いと、SN1でもSN2でも進みにくい
代表的な考え方は次の通り
- 良い脱離基：I−, Br−, Cl−, OTs（TsO−が安定）
- 悪い脱離基：OH−, OR−（強塩基で不安定）
- OHを使いたいなら：酸でプロトン化してH2Oとして脱離させる、またはOTsなどに変換する
実戦：一発判定フローチャート（試験用）
フローチャート（文章版）
- 基質が3級？ → SN2は切る → SN1（ただし強塩基・高温ならE2/E1も疑う）
- 基質がメチル/1級？ → SN1は基本切る → SN2（ただしネオペンチルは注意）
- 基質が2級？ → 溶媒と求核剤で決める
- 極性プロトン性＋弱求核（H2O/ROH）→ SN1寄り（ソルボリシス）
- 極性非プロトン性＋強求核（陰イオン）→ SN2寄り
- 強塩基・かさ高い → E2へ寄りやすい（置換を期待しない）
- 脱離基が悪い（OHなど）なら、まず脱離基強化を疑う
典型例（よく出るパターン）
例1：tert-ブチルクロリド + H2O
3級基質、極性プロトン性、弱求核（H2O）
弱求核でも進む → SN1が濃厚（カチオン経由、ラセミ化傾向）
例2：CH3Br + CN−（DMSO）
メチル基質、強求核（CN−）、極性非プロトン性（DMSO）
SN2が鉄板（背面攻撃、反転）
例3：2-ブロモブタン + EtO−（EtOH）
2級基質、強塩基（EtO−）、プロトン性溶媒
置換（SN2）と脱離（E2）が競合しやすい
温度や塩基のかさ高さが増えるほどE2が優勢になりやすい
よくあるミスと対策
「2級＝SN2」と決め打ちする
2級は条件依存
溶媒がプロトン性で求核剤が弱いならSN1寄りにもなる
逆に非プロトン性＋強求核ならSN2寄りになる
「強塩基＝強求核」と決め打ちする
多くの場面で相関するが、立体や溶媒で崩れる
さらに、強塩基条件はE2へ逃げやすい
“置換を狙っているのに脱離が出る”の典型ミスになる
脱離基を無視して議論を始める
OHがそのまま抜ける想定でSN1/SN2を議論すると事故る
まず脱離基を見て、必要なら酸やOTs化など「反応が成立する形」に直す
立体（反転/ラセミ化）を落とす
SN2は反転
SN1はラセミ化傾向
ここは得点源なので、判定とセットで必ず書く
練習問題（演習）
問題1｜1-ブロモプロパンにCN−（溶媒：DMSO）を作用させた。SN1/SN2のどちらが主か、理由も一言で。
解答
問題2｜tert-ブチルクロリドをエタノール中で反応させた。SN1/SN2のどちらが主か、生成物の立体はどうなるか。
解答
問題3｜2-ブロモブタンにEtO−（溶媒：EtOH）を作用。SN1/SN2の判定に加えて、競合しやすい反応を1つ挙げよ。
解答
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- 反応機構の矢印ルール：出発点と到着点の作法（SN1/SN2の機構を描けるようになる）
- E1/E2の入口：SNとの競合・温度・強塩基の整理（2級で迷わなくなる）
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