【薬剤師国家試験 第104回 問105】ニトロソニウムイオンの問題は反応機構を思い出しながら解こう
続いて、問105を解いていきましょう。
亜硝酸ナトリウムとHClから発生するのはニトロソニウムイオンです。
反応機構を書けるようにしておきましょう。
【３】のアニリンと反応した場合、塩化ベンゼンジアゾニウムが生成しますよね。
高校化学でもおなじみの、ジアゾ化です。
したがって、【３】の生成物は間違いです。
ちなみに、この反応は温度を低くしていないとダメです（5 °C以下）。
冷やしていないと、H2Oと反応してフェノールになってしまいます（たいてい、水存在下で反応を行ないます）。
さて、この問題は、ニトロソニウムイオンが反応するため、基本的にニトロソ基（–NO）が導入されるわけです。
そのため、ニトロ基（–NO2）が導入されているものは全部×ですよね。
【１】と【４】は×です。
【２】……第２級アミンをニトロソ化すると、どうなるのでしょうか？
ニトロソニウムイオンが反応したのち、さらにOがプロトン化されても、脱プロトン化できません（メチルカチオンは不安定なので生成しづらいです）。
そのため、ジアゾ化のときと異なり、この段階で反応が止まります。
【２】の生成物は正しいですね。
【５】……これまでの選択肢とは異なり、芳香環上で反応が起こっています。
第３級アミンの場合、ニトロソニウムイオンがアミンの窒素原子上で反応しても、反応機構を書き進めることができません。
そのため、ニトロソ基はベンゼン環と反応したんだな……ということが分かります。
いわゆる、芳香族求電子置換反応です。
反応した位置は、ジメチルアミノ基に対してp-位ですね。
ジメチルアミノ基は、下に示したとおり電子供与性基です。
共鳴構造式が示すように、反応性が高い位置はo-位とp-位ですね。
【５】の生成物はp-位がニトロソ化されているので、正しいです。
というわけで、正解は【２】と【５】でした。
アミンの構造によって生成物が大きく異なることを理解しているかどうかが、ポイントでしたね。
---
興味のある方は是非どうぞ↓
問題の出典: 厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198921.html）
