全体の反応式
(CH₃)₂C(OH)–C(OH)(CH₃)₂ →（H₂SO₄）CH₃COC(CH₃)₃ + H₂O
1,2-ジオールが水を失い、基が移動して、ジオールがケトンになります。
人名反応 · 反応機構
ピナコール–ピナコロン転位
ピナコール（2,3-ジメチルブタン-2,3-ジオール）は酸中で転位してピナコロン（3,3-ジメチルブタン-2-オン）になります。一方のOHがプロトン化されて水として脱離し、メチル基がカチオン性の炭素に移動し、隣の酸素によって安定化された新しいカチオンがプロトンを失ってC=Oを形成します。
反応機構を段階ごとに
- プロトン化。一方のOHがプロトン化される
- 水の脱離。第三級カルボカチオンが生成する
- 1,2-メチル移動。新しいカチオンはOHの酸素によって安定化される
- 脱プロトン化。水がO–Hプロトンを引き抜き、C=Oが生成する
各段階は電子1つずつ確認しています。巻き矢印から、描かれた構造がそのとおりに得られます。
要点
- 脱離するOHは、より安定なカルボカチオンを与える方です。
- 転位のしやすさ：H ≈ アリール > アルキル。
- 移動後のカチオンは実際にはオキソカルベニウムイオンであり、この段階はエネルギー的に下り坂です。
- セミピナコール転位では、他の脱離基で同じ1,2-移動が起こります。
JEE・NEET対策
- 脱離するOHは、より安定なカルボカチオンを与える方です。
- 転位のしやすさ（一般）：H ≈ アリール > アルキル、p-アニシル > フェニル > p-クロロフェニル。
- 駆動力：生成するオキソカルベニウムイオン/C=Oは、最初のカルボカチオンより安定です。
- 非対称なジオール：まずカチオンを決め、次に移動する基を決めます。
FAQ
メチル基が移動するのはなぜですか？
移動後は正電荷がOHの隣に来て、その非共有電子対によって安定化され（オキソカルベニウムイオン）、これがH⁺を失ってケトンになるからです。
ピナコロンとは何ですか？
3,3-ジメチルブタン-2-オン、(CH₃)₃C–CO–CH₃（tert-ブチルメチルケトン）です。
どの基が優先して移動しますか？
一般にヒドリドやアリール基がアルキル基より先に移動します。電子豊富なアリール基が最も速く移動します。
MolDrawで描く
上のボタンを押すと、全体の反応式、番号付きの反応機構、要点を含む図全体が、通常の編集可能な構造式として開きます。置換基の変更、原子の色の変更、ノートやスライド用のPNG、SVG、chemfigコードのエクスポートができます。同じ図はテンプレートパネルの「Name reactions」にもあります。