ケテンイミンについて

１、ケテンイミン（CH3＝C＝NH)はアセトニトリルと同じ分子式C2H3Nをお有するが、化学的に不安定でアセトニトリルへ異性化してしまうがその理由を教えてください。
２、ケテンイミンの混成軌道でSP2混成軌道でもSP3混成軌道みたいに直線構造になっているのはなぜか教えて下さい。ほかにも混成軌道について議論できることがあったら教えてください。
３、ケテンイミンの安定構造などもわかったらおしえてください。
ほかにもケテンイミンのことで知っていることがあったら些細なことでもいいので教えてください。
専門的な物質で難しいかと思いますがぜひ知っている人がいたらお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： w-palace 回答日時： 2007/01/05 12:19

ケテンイミンという名称から、ケテンと比較しがちですが、視点を変えてアレン(CH2=C=CH2)と比較した方がわかりやすいと思います。

=CH2を=NHに置き換えたと考えれば良いことになります。構造も、アレンのHを１個除いて、CをNに変えたようなものになるはずです。

アレンはプロピンの異性体であり、条件によっては熱力学的に安定なプロピンへと異性化します。ただし、私には、なぜ、プロピンの方が安定かということについての説明はできませんが、ケテンイミンの場合に同様な異性化が起こればアセトニトリルが生じることになります。
ケテンイミンの異性化がアレンの異性化よりも起こりやすい理由に関しては、おそらくNの電気陰性度が関係していると思います。すなわち、アミンのHが、H+としてとれて交換反応を起こしやすいことは古くから知られており、H+としてとれた際にC原子と結合を作ればアセトニトリルになります。結果的に、アレンよりもH+がとれやすいことが異性化が起こりやすい理由であると思います。

アレン(allene)の構造は参考URLを見て下さい。

参考URL：http://en.wikipedia.org/wiki/Allene

No.3 回答者： noname#30845 回答日時： 2007/01/04 11:50

ANo.1,ですが、私の回答は何の役にも立ちませんでしたね。

doc-sundayさんのANo2.を参考にしてください。

No.2 回答者： doc_sunday 回答日時： 2007/01/04 10:24

ケテンイミンの窒素上の水素は炭素上の水素と垂直になっていますから立体的には特に問題はありません。

単に生成ギプスエネルギーの問題で不利になっているだけです。
ケテン系と単結合+三重結合系の互変異性はかなり複雑です。
ご存知のようにケテンではケテンの方がインノールより圧倒的に安定です。(ただケテンが二量化し易いが)
チオケテンでは通常チオケテンが優勢ですが置換基によって平衡があり結構複雑です。同じ事はケテン自身についても言えます。(アルキンエーテル経由でケテンを合成したりする)
ですからケテンイミンも置換基により多様な変化をします。
この辺りはLandolt-BoernsteinやBeilstain(on Line)でよくよく調べてみてください、古典的な化学と量子論的な化学の非常に面白い説明や特異な反応が見られます。

この回答への補足

遅くなってすいません。回答ありがとうございます。１の質問に関してですがもしかしたら全然ちがうかもしれませんが私が考えたことはＣとＮではＮの方が電気陰性度が大きいのでＮはとなりのＣから多くの電子をうばっている。ＣはＨより電気陰性度が強いいため、水素から電子を引きよせる。Ｃ（Ｎと隣のほうのＣ）の電子はＮの方へ引き寄せられると考えて、Ｃ－Ｃ間は電子の引き合いはないと考えて、Ｃ＝Ｎ結合の方がＣ＝Ｃ結合よりも強い結合になっていると考えた。Ｎ－ＨとＣ－Ｈの部分はσ－となり、全体的にマイナスの電荷を帯びると考えた。全体的にマイナスの電荷を帯びることによって、分子構造にかたよりがでて不安定な性質をもちアセトニトリルへ異性化すると考えたのですがこの考えはまちがっていますか？もし違っていたら正しい説明をお願いします。すいませんがあまり頭の良い方ではないので大学１年でわかるレベルで説明してもらえたらありがたいです。

補足日時：2007/01/05 01:26

No.1 回答者： noname#30845 回答日時： 2007/01/04 08:57

>１、ケテンイミン（CH2＝C＝NH)はアセトニトリルと同じ分子式C2H3Nをお有するが、化学的に不安定でアセトニトリルへ異性化してしまうがその理由を教えてください。

CH3-C≡Nの構造の方が立体的に込み合わなくて安定だからです。

>２、ケテンイミンの混成軌道でSP2混成軌道でもSP3混成軌道みたいに直線構造になっているのはなぜか教えて下さい。ほかにも混成軌道について議論できることがあったら教えてください。

上記記述には少し誤りがあります
CH3-C≡N (sp3-sp-sp)
CH2=C=NH (sp2-sp-sp2)
VSEPRTを参考にされると良いかと思います。

３、ケテンイミンの安定構造などもわかったらおしえてください。
これに関しましては、知識不足でよく分かりません。他の方の回答を待ちましょう。