問 題
化合物Aを原料とし、得られる主生成物がラセミ体となる反応はどれか。2 つ選べ。
解 説
選択肢 1 ですが
Pd – C による接触水素化が syn 付加で進行します。化合物 A の二重結合の同じ面 (表側または裏側) から 2 つの H がそれぞれ C に付加するため、2 つのメチル基はともに反対側に押し出され、得られる主生成物は、化合物 A の二重結合の同じ面から H が それぞれ C に付加した「cis – 1,2-ジメチルシクロペンタン」です。
対称面があり、メソ体です。ラセミ体にはなりません。選択肢 1 は誤りです。
選択肢 2 は妥当です。
ヒドロホウ素化－酸化により、1,2 – ジメチルシクロペンタノールが得られます。第一段階のヒドロホウ素化では、平面状のアルケンに対して H と BH2 が同じ側から syn 付加します。このときアルケンの上側 (表) と下側 (裏) のどちらからも、等確率で反応します。
続く酸化段階では、立体配置が保持されたまま B から O への転位が進行して OH 基に置き換わるため、結果としてエナンチオマー対が 1：1 で生成し、ラセミ体となります。trans-1,2-ジメチルシクロペンタノールが得られる主生成物です。
選択肢 3 ですが
m – クロロ過安息香酸 (mCPBA) という過酸を使ったアルケンのエポキシ化が syn 付加で進行します。主生成物として、1,2-ジメチルシクロペンテンオキシドが得られます。
対称面があり、メソ体です。
選択肢 4 は妥当です。
第一段階で形成される環状のブロモニウムイオン中間体に対し、もう一方の Br– が反対側から攻撃する anti 付加 (trans 付加) で進行します。これにより trans-1,2-ジブロモ-1,2-ジメチルシクロペンタンが生成します。
中間体のブロモニウムイオンが表側・裏側のどちらに形成されるかも等確率であるため、生成物は分子内に対称面を持たないエナンチオマー (鏡像異性体) の 1：1 混合物となり、ラセミ体となります。
選択肢 5 ですが
四酸化オスミウムによる syn-ジヒドロキシ化で cis-1,2-ジオールが生成しますが、分子内に対称面を持つメソ体となります。
ラセミ体にはなりません。選択肢 5 は誤りです。
以上より、正解は 2,4 です。
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