Tert-ブチルアルコール
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tert-ブチルアルコール（ターシャリー[tertiary]-ブチルアルコール、tert-butyl alcohol）は、最も単純な構造の第三級アルコールで、四種存在するブタノールの異性体の一つである。2-メチル-2-プロパノール、2-メチルプロパン-2-オールとも呼ばれる。なお、特に産業分野では「tert-ブタノール」と称されることがあり、特許公報などでは広く用いられているが、この名称はIUPAC命名法に即していないものである。tert-ブチルアルコールは透明な液体で樟脳のような臭いを持ち、水、エタノール、ジエチルエーテルと均一に混和する。融点が摂氏25度をわずかに上回るので、常温で固体になるという特徴はブタノールの異性体の中でも唯一である。
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| 物質名 | |||
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2-メチル-2-プロパノール | |||
別名 t-ブチルアルコール | |||
| 識別情報 | |||
3D model (JSmol) |
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| ECHA InfoCard | 100.000.809 | ||
CompTox Dashboard (EPA) |
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| 性質 | |||
| C4H10O | |||
| モル質量 | 74.1216(42) g/mol | ||
| 密度 | 0.78086 g/cm³ | ||
| 融点 | 25.69 °C - 298.84 K | ||
| 沸点 | 82.4 °C - 355.55 K | ||
| 危険性 | |||
| NFPA 704（ファイア・ダイアモンド） | |||
| 引火点 | 11 °C | ||
利用
製造
tert-ブチルアルコールは触媒を用いたイソブテンの水付加反応により製造される。
化学
第三級アルコールの化学的性質として、tert-ブチルアルコールは他のブタノール異性体と比べて酸化されにくく、立体障害による反応性の低減が見られる。
強塩基によりtert-ブチルアルコールが脱プロトン化されるとアルコキシドアニオンを生成し、tert-ブチルアルコールの場合は、tert-ブトキシドとなる。具体的には、tert-ブチルアルコールを水素化ナトリウムで脱プロトン化するとナトリウムtert-ブトキシドが得られる。
![{\displaystyle {{\text{NaH}}{}+{}{\vphantom {A}}_{\hphantom {}}^{\hphantom {t}}{\mkern {-1.5mu}}{\vphantom {A}}_{{\vphantom {2}}{\llap {\smash[{t}]{}}}}^{{\smash[{t}]{\vphantom {2}}}{\llap {t}}}\mathrm {BuOH} {}\mathrel {\longrightarrow } {}{\mathrm {^{t}BuO^{\text{-}}Na^{+}} }{}+{}\mathrm {H} {\vphantom {A}}_{\smash[{t}]{2}}}}](http://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/219fd4afea6adf2b3bbc61bde5d611c4eb197a59)
化学種tert-ブトキシドアニオンは、強塩基性で求核性の低い塩基として有機合成化学上、有用な試剤である。すなわち、tert-ブトキシドアニオンは反応基質の酸性プロトンを直接引き抜くが、立体障害のため同アニオンのウィリアムソン合成やSN2反応のような求核反応は阻害される。
塩化アルキルへの変換
tert-ブチルアルコールは塩化水素と反応して、SN1反応機構により塩化 tert-ブチルを生成する。
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反応全体は次の通り
tert-ブチルアルコールは三級アルコールの為、ステップ1では相対的にtert-ブチルカチオンが安定であり、ステップ2でSN1反応が進行する助けになっている。一方、一級アルコールではそれに代わってSN2反応が進行するのが通常である。すなわち、一級アルキルカチオンの反応エネルギー障壁が高い為に、この例のような反応は進行しない。そしてSN2反応は反応中間体としてカルボカチオン種を経由しない。