✨ ベストアンサー ✨
普通は弱酸由来の陰イオンはカリウムイオンと反応してカリウム塩になります(沈殿はしない)
ただし、水素イオンを失ったアルコールは陽イオンを電子で還元して、アルデヒドになります
ちなみにアルコールは中性です
カリウムイオンって、大抵は水酸化カリウムか金属カリウムでしか出てこないんですよね…水酸化カリウムなら中和反応で水が生じるので水素イオンは無くなりますし、金属カリウムならその還元力の強さで水素原子を無理矢理引き剥がしただけですので…
カリウムイオンと水素イオンの反応性だけを考えるのなら水素イオンの方が反応性自体は上ですが、それも「水溶液中」であれば水素イオンは水自身の平衡に取り込まれるので…
カリウムイオンと水素イオンの反応性を見るには、水以外の溶媒で両者ともにイオン化できるような状態かつ、平衡が両者の妨げとなるような状況であれば水素イオンと反応しますが、これは例えば弱酸を作るときの反応で、そもそも弱酸から水素イオンを持ってくることはないです。
なので、弱酸→弱酸イオン+水素イオン→弱酸というのはまずないと考えてもらって大丈夫です。
それに、弱酸由来の陰イオンと水酸化物イオンで反応性が強いのは水酸化物イオンの方で、こっちが反応性の高い水素イオンと先に反応してしまいます。
アルコキシド(R-Oマイナス)の反応は縮合反応が基本です。求核剤なんで。
ただ、ブタノール由来などの求核性の低いアルコキシドは強塩基を示し、プロトンを奪取します。
そもそも水に溶けたアルコールなら、アルコールより先に水と反応して水酸化物になりますが、有機溶媒中のアルコールと反応した時のみ写真のように反応します。(ウィリアムソンのエーテル合成)
詳しく説明していただきありがとうございます。
油脂の水酸化カリウムによるけん化の場合はどうでしょうか。実はこれが本当に聞きたかったことです。
油脂はカルボン酸の水酸化イオンとアルコールの水素イオンが抜け縮合すると思います。そのため、加水分解時はまずR-CO/O-R'で結合が切れていると考え、R-COイオンに水酸化イオンが結合、その後平衡で水素イオンができます。この時溶液(反応を進めるためエタノールに溶かしている場合が多い？)内にはカリウムイオンと水素イオンがあることになります。ここでR'-Oイオンは水素イオンと反応しますが、カリウムイオンとは反応しないのかと疑問に思いました。
また、始めに「油脂はカルボン酸の水酸化イオンとアルコールの水素イオンが抜け縮合する」と書いたのと同じように考えると、加水分解時はR-COイオンに水酸化イオン、R'-Oイオンに水素イオンがつくため、R-COイオンに陰イオン、R'-Oイオンに陽イオンがつくと考えられます。つまりH/OHではなくK/OHを加えるとカルボン酸とカリウムアルコキシド(グリセリン)ができると考えられますが、これは実際の結果と矛盾しています。この点も疑問です。
_(:3 」∠)_さんの回答ですとエステルと水素アニオンとの反応からアルコールができると考えられますが、エステルと水酸化カリウムとの反応の場合はどのように反応するのでしょうか
エステルの縮合反応や鹸化にアルコキシドは生じません。アルコキシドが生じるのは「エーテル」の縮合反応です(求核反応が異なる)。
鹸化にもアルコキシドは生じず、油脂に直接強塩基である水酸化カリウムを受けると、水酸化物イオンがC3H5(3-)に、カルボン酸イオンにナトリウムイオンが反応して、グリセリンとセッケンが生じます。
C3H5(3+)でした
ちなみに、アルコキシドとアルカンの縮合反応は不可逆反応で、水素アニオンとエーテルからアルコールは生じません。これは、アルコキシドの方が強力なアニオンだからです。
エーテル開裂はハロゲン化水素などで起こり、ハロアルカンが生じる反応の副産物としてアルコールが生じますが、これはもとより「アルコール」の状態で発生します。
また画像のような点線が引かれていますが、点線の位置は正しく、かつ、左側から水酸化物イオン/水素アニオンに分けられているのではなく水素アニオンと水酸化物イオン由来の酸化物質イオン/水素アニオンに分けられている、もしくは、点線の位置が実際はもう一つ右が正しく、かつ、左側から水素アニオン/水酸化物イオンと分けられていますか？
質問責めの形になってしまいすみません🙇♂️
とりあえず順番に答えますね
最初の画像のやつですが、これで大丈夫です。エステルの加水分解(送った写真の逆反応)ではアルコキシドイオンの形をしたものが中間物質に存在しますが、これは水素イオンの転移により瞬時にアルコールになります。これは先述の通り不可逆反応で、もう一度エステルにするには酸触媒(図中の水素イオン)が必要です。
また、２つ目の画像のやつですが、この点線は狭義的な意味では正しいですが、正確には水分子が求核反応によりカルボニル基のCにくっつき、水素原子がエステル結合のもう一方の酸素原子に転位して開裂します。要するにエステルの縮合反応の逆反応です。
鹸化の場合は写真の②案でOKですが、こちらは酸塩基反応がベースなんで、カルボン酸イオン(一価の陰イオン)にカリウムイオンがくっつきます。
ありがとうございます。
最後に確認の質問です。
ナトリウムメトキシドと酢酸が同じ溶液内にある時、弱酸の遊離反応よりメタノールと酢酸ナトリウムが生成される。
油脂の加水分解は、酸触媒によりカルボニル基の求電子剤であるCに水分子の求核剤であるOが結合し、Hの転位反応によりカルボン酸とアルコールが生成される。
油脂の鹸化は酸塩基反応によりアルコールとカルボン酸塩が不可逆的に生成される。
始めの一点目は補足質問になりますが、これらが正しい考え方になりますか？
ナトリウムメトキシドと酢酸だとエステルと水酸化ナトリウムになると思います(見たことはないので断言は出来ませんが)。
油脂の方はそれで大丈夫でしょう。
アルコキシドは基本水中だと強塩基です
すぐに加水分解しますが
最後まで丁寧な回答、ありがとうございました🙇♀️
質問だけでなく、まだ学習できていない点も理解できました。
_(:3 」∠)_さんのノートを読んで勉強しようと思います_(┐「ε:)_
ありがとうございました😊
まだノートにはアルコキシドや油脂の鹸化は載ってないんですよ_(:3 」∠)_
それはそうと、お役に立てて良かったです
弱酸由来の陰イオンの場合、平衡を考えると水素イオンが多いため殆どが水素イオンと反応して弱酸になりませんか？カリウムイオンとの反応より水素イオンとの反応の方が大きいと考えましたがどうでしょう。
また、「水素イオンを失ったアルコールは陽イオンを電子で還元して、アルデヒドになります」の部分がうまく理解できません😓R-OHから水素イオンが抜けてR-Oマイナスになったの時の話です。