✏25【九州大】(医)〔4,5〕有機
4
460
0
高校全学年
〔4〕C6H12O異性体
相変わらず、過マンガン酸分解とザイツェフ則を使っているが、ノーヒント。知らない受験生はダメですよという感じ。
〔5〕保護基使用の二糖合成
保護基の説明はしっかりしてるが、問題文が長い。
フィッシャー構造式に慣れていないと手こずる。C5,C6は変わっていない。C5が左右元のままだから気をつける。
化合物②が五員環、③がD-L異性体が分からないと無理。
正誤問題は、正しい数が分からないし、内容の判定が難しい選択肢あり。
(2)問5の異性体数の問題は25筑波大と被り問題。
二糖のマルトース、スクロース、セロビオース、トレハロース、ラクトースの理解が無いと難しい。
立体異性体の数もミスしやすい。
とにかく、たくさんトラップが仕掛けてある問題。
難問では無いが、完答は難しいかも。
ノートテキスト
ページ1:
〔4〕 次の文章(1)~(6)を読み,問1~問5に答えよ。構造式を記入するときは,記入 例にならって記せ。 (25点) 構造式の記入例 H2C=CH. CH2 H2C CH2 -CH=CH- CH3 (1) 分子式 C6H12O の化合物 A, B, Cはそれぞれ単一の化合物であり,いずれ も不斉炭素原子や, 立体異性体が生じうる構造を含まない。 (2) 各化合物をナトリウムの単体と反応させたところ, すべての化合物から気体 の発生が見られた。 (3)各化合物を二クロム酸カリウムと反応させると,化合物 A, Cからは酸化 された生成物が得られたが,化合物は酸化されなかった。 (4) 各化合物を白金触媒の存在下で水素と混合すると,化合物Cからは等モル 量の水素が付加した化合物が生成したが, 化合物 A, B は反応しなかった。 (5) 化合物 A, B, Cを適切な酸性条件で加熱したところ,化合物 A からは化 合物 D が,化合物Bからは化合物Eが,化合物Cからは化合物 Fが,それ ぞれ主な生成物として得られた。 化合物 D,E,F は,いずれも炭素原子と水 素原子のみからなる化合物である。 なお, それぞれの反応条件において,分子 間反応や, アルケンの異性化 (二重結合の位置が異なる構造異性体に変化する 反応) は起こらないものとする。 (6) 化合物 D を酸性の過マンガン酸カリウム水溶液と完全に反応させると, 〔ア〕が得られた。〔ア〕はナイロン66 の原料である。 -28-
ページ2:
問1. 化合物 A, B, C の構造式を下記の①~⑥から選んで番号で答えよ。 OH O-CH3 OH H3C、 LOH CH CH H2C CH2 CH H2C-CH2 H2C CH-CH3 H2C CH2 H2C CH2 H2C. CH2 H2C-CH2 H2C-CH2 H2 (2) CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-OH (5) CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH2-OH (6 問 2. 文章(5)において,化合物 Bからは主生成物である化合物Eのほかに,構 造異性体の関係にある別の生成物が生じる可能性がある。 化合物E, およ び考えられるもう一方の生成物それぞれの構造式を答えよ。 問 3. 文章(6)の空欄〔ア〕にあてはまる化合物の名称を答えよ。 問4.2.00gの化合物 F を酸性の過マンガン酸カリウム水溶液と完全に反応させ ると,気体の発生とともに化合物Gが生成した。 化合物 G の構造式を答え よ。また,生じた気体の名称,およびその標準状態 (0℃, 1.013 × 105Pa) における体積 [L] を有効数字3桁で答えよ。 問 5. 直鎖状の炭素骨格をもつ化合物 H, Iは,化合物 A, B, Cと分子式が同 じであるが,構造は問1の①~⑥のいずれとも異なる。 また, 次の(1)~(ii)の ような化学的性質をもつ。 化合物HとIの構造式を答えよ。 (i) いずれの化合物も、単体ナトリウムと反応させても気体を生じない。 (ii) 塩基性の水溶液中でヨウ素と反応させると,化合物H を加えた場合の み黄色沈殿が生じる。 (ii) アンモニア性硝酸銀水溶液中で加熱すると、 化合物Iを加えた場合のみ 銀の析出が見られる。 29
ページ3:
[4] A⑤©メなし立体異性なし (1)より C6H12O (2)よりアルコール Du=lより環かにここあり (3)より FCOで→A.Cは1級か2級 メ→Bは3級③と決まる (より +H2のか④ Bro 選択肢 モル付加⑤か? ②はエーテルだから除く (5) 酸性 CHのみ 過マンガン酸化 のみ (6) ① KMOU) アジピン酸 ソーセントは つらい!? ここからわかるか? ④ ①だと 1 アジピン酸ができないからメ © → ⑤C = C-C-C-C-C-OH - C-C-C-c-c-c C-C=C-C-C-C-OH → C-C-C-C-C=C (⑥c-c- よって⑤ 148 1 シストありだからX
ページ4:
[4]続き Pal ☹ 4 ® 3 © 5 問2 ch SHS E OH CHもう1つ 副 問3 アジピン酸 PIA (F) C÷C-C-C-CZC 問4 KMnO 4 (+3 H₂C-CH CHz CHz 11 HzC-C-CHZ C-C-C-C + 2 CO₂ LG FC6H10=82g/mol Ga名称:二酸化炭素 標準状態の種: 2000 82%/m xXx 2x22.44/2001 = 1.09 L ×2×22.44≒109L 15 IC61120でABCと異なる構造 卵よりアルコールではない 直鎖状 (i)よりはCH3-55あり、CH3(なし(アルコールカより) より①はCHOあり これより ⑦CH3-C-015- CHE CH- Cos 1) H&C - CHE CHS CAT, CHE C-M - CHE 2
ページ5:
〔5〕 次の文章(1)と(2)を読み,問1~問5 に答えよ。(25 点) (1) グルコースは,環状構造と鎖状構造の平衡状態にある (図1)。図1では,環 状構造をいす形と呼ばれる形式で表記している。 6 H CH2OH 1位炭素 (C1 ) 6 H CH2OH 6 HCH2OH H 5 H 5-OH 4 H 5 HO' C HO HO C 12 3 HO C 3 HO. .C C HO-C 3 -C -OH | H HỌ H HO H HO OH 環状構造 (α型) H H H 鎖状構造 環状構造 (B型) 図 1 鎖状構造に〔ア] 基があるため, グルコースの水溶液をフェーリング液 と混合すると,〔〕を含む赤色沈殿を生じる。 環状構造の1位炭素(C1) は 〔ア〕基をもたず, エーテル結合とヒドロキ シ基からなる〔ウ〕構造をもつ。 環状構造には,立体異性体の関係にある α型とβ型がある。 グルコースは,水溶液中で反応条件Xにおくと, エンジオール中間体 ①とな ったあと、グルコースへ戻る反応と, グルコースの構造異性体である化合物② やグルコースの立体異性体である化合物 ③に変換される反応が起こり,それら の混合物となる (図2)。 波線表記はシスートランス異性体の混合物を意味する 反応条件 X HCH2OH 5 4 H |反応条件 X グルコース HO \5OH 3 2 HOCC ☐ H H HO .COH 化合物②+化合物③ エンジオール中間体① 図2 問 1. 文章(1)の空欄 〔ア〕と〔ウ〕に入る適切な語句, 空欄 〔〕に入 る適切な化学式を答えよ。 - 30-
ページ6:
問2. グルコースと,そのC4の立体異性体であるガラクトースの鎖状構造を, フィッシャー投影式で表記すると図3のようになる。 これを参考に,化合物 ②と③のフィッシャー投影式を図4のように作成する。 空欄(あ)~(く)に入る適 切な部分構造を,(A)~(F)から選んで記号を記入せよ。 なお, 部分構造(A)~(F) は複数回使用してもよい。 6 H HO H CH2OH 14 OH CH2OH H H C-OH 14 _5_|_OH C H 5 OH 12 HO-C-H H C 12 3 HO- C 3 C ・H HO. CE C- C H HO H-C-OH | H HỒ H H-C-OH H ° グルコースの ガラクトースの 鎖状構造 6CH₂OH 鎖状構造 グルコースの フィッシャー 投影式 図3 化合物② 化合物③ (あ) (お) (レ) (カ) (う) (き) 5 (え) H-C-OH 6 'CH2OH 5 (<) H-C-OH 6 CH2OH H 'c=o H-C-OH 3 HO-C-H 4 HO -C-H H-C-OH 6CH₂OH ガラクトースの フィッシャー 投影式 (E) (F) H OH H-C-H HO-C-H (A) (B) (C) (D) H c=o CH2OH 図 4 - 31 -
ページ7:
〔5〕 (1) 問1 [ア]ホルミル[イ] Cuzo[b]ヘミアセタール (アルデヒド) D L H 6 HCH2OH 5 -OH HO、 HO. | HHO H グルコースの 鎖状構造 H 1 =0 CH 3 HO-C · H 41 H-C-OH 5 H-C-OH 6CH₂OH グルコースの フィッシャー 投影式 id=o さ (App-2 2-H) HO-C-H AICOH H-SC-04 CA₂OH 五員 化合物 ② 化合物 ③ CHZOH (あ) B AI (お) 'CHO C:o (レ) C (カ) HU-C-K (う) F F (き) H-C-OH (え) DD (<) HO-C-H 4 H-C-OH 5 5 H-C-OH 6 CH2OH H-C-OH 6 CH2OH 3
ページ8:
(2)二糖類は,多糖の酵素による分解などによって生成するが, 化学合成するこ
とも可能である。 以下に, 化学合成の一例を述べる。
グルコースのヒドロキシ基をひとつだけ残し、他のすべてのヒドロキシ基に
「保護基」を結合させた化合物④と⑤を合成する (図5)。 なお保護基とは,ヒ
ドロキシ基に結合させると, 理想的にはそのヒドロキシ基の性質が消失する置
換基の一種である。 ここでは,保護基が理想的に働くとする。 化合物④は,
C1に結合したヒドロキシ基だけ保護基と結合しておらず, α型とB型の環状
構造の混合物である。 本問題では,化合物 ④の鎖状構造は存在しないものとす
る。 化合物 ⑤は, C4に結合したヒドロキシ基だけ保護基と結合していない。
6
波線表記はα型とβ型の混合物を意味する
HCH2O'
保護基
6 [保護基
H CH2O
4
保護基
5
H
0
°
3 i
2
HO
C
Com H
3
H
[保護基
C
H
0 {
[保護基
H
°
H
OH
H
保護基
保護基
[保護基
グルコースのヒドロキシ基を一部
保護した化合物④
グルコースのヒドロキシ基を一部
保護した化合物 ⑤
図5
化合物 ④を反応条件Zにおくと, 炭素陽イオンを C1 に有する中間体 ⑥が生
成する(図6)。 ここに化合物⑤を加えると, C4に結合した保護基をもたない
ヒドロキシ基の酸素原子が, 水素イオンを失いながら, 中間体⑥のC1と共有
結合を形成する反応が進行する。 これをグリコシル化反応と呼ぶ。 その結果,
化合物⑦とその立体異性体である化合物 ⑧が生成する。 化合物 ⑦と化合物⑧に
あるすべての保護基を適切な化学反応によって取り除くと,化合物 ⑦からは二
糖である化合物⑨ 化合物 ⑧からは二糖である化合物 10 がそれぞれ生成する。
化合物 ⑩ は,化合物 ⑨の立体異性体であり,甘みはほとんどなく,松葉に少量
含まれることが知られている。
32-
ページ9:
保護基 H CH2O 化合物 ⑤ を加える 反応条件 Z [保護基 0 化合物 ④ C 保護基 H 保護基 炭素陽イオンを有する中間体 ⑥ H CH2O' [保護基 H 保護基 [保護基 C 0. ● H H CH2O C 保護基 H ° + 化合物 ⑧ H (保護基 .0 C .H [保護基 「 保護基の除去 H H 0. 化合物 ⑦ 保護基 保護基 化合物 ⑩0 HO、 HO 保護基の除去 H CH2OH H 波線表記はα型とβ型の混合物を意味する C 1 C HH CH2OH IH HO 14 H -0 H HO- C .C MH IH HO H OH 化合物⑨ 図6 問 3. 化合物⑨の名称を答えよ。 また, 化合物 ⑨の説明として正しい記述を次の (A)~(E)のなかからすべて選んで記号を記入せよ。 (A) 水あめの主成分である。 (B) サトウキビをアミラーゼで加水分解した際の主生成物である。 (C)ふたつのグルコースがα-1,4-グリコシド結合で連結している (D) 酸性水溶液で分解すると, α型のグルコースのみ生成する。 (E) 哺乳類の乳汁の主成分である。 33
ページ10:
問4. 本反応で化合物⑤を加える際に, 誤って微量のエタノールを混入させた。 このとき,化合物⑨と化合物 10のほかに生成しうる化合物として,適切なも のを次の(A)~(F)のなかからすべて選んで記号を記入せよ。 (A) H CH2OH (B) HCH2OH (C) H CH2OH H H2 H H ° 0 HO H3C HO C HO- -C C-H HO. C C-H HO. C C-H H ° H HO I |H HO OH OH H2C -CH3 CH3 (D) H CH2OH (E) HCH2OH (F)HCH2OH H H2 H H HO H3C HO. C -OH HO. H ° H HO OH HO H HO H H H2C H HO C-CH3 H CH3 問 5. 炭素イオンを有する中間体⑥に対して、 化合物⑤ではなく化合物④を加 え、還元性のない二糖を合成した。 このとき、 何種類の立体異性体が生成し うるかを、数字で答えよ。 また, 生じる立体異性体のうちのひとつは,甘味 料や化粧品の保湿成分として利用されており, 自然界にはキノコや昆虫の体 液に含まれることが知られている。 その化合物の名称を答えよ。 - 34-
ページ11:
[5] (2) 問3 名称:マルトース記号:A.C 13.サトウキビはショ糖が主 D... B≠考えられる E 問4 アミラーゼでデンプン分解 乳汁はラクトース (12324) C.F CItize a OHY CH3 CHz 75m 交換しているのを選ぶ 問5 立体異性体数 3. 化合物名:トレハロース C1位がα、B2つをグリフンド結合に二糖にする ③ Lad DL-2 Q α-B 3 B-24 B B B = B ②と③は同一物質なので3種 キノコや昆虫の保液中より、トレハロース 4
ページ12:
フルクトースはケトースであるが、フェーリングと混合加熱するとすぐに 反応して褐色沈殿を生じる。 また、以下の実験結果1.2が知られている。 実験結果 フルクトースがフェーリング液と反応して赤褐色沈殿を生じる速さ では、アルドースであるグルコースとほぼ変わらない。 化合物 2 以下の化合物C, D. Eそれぞれをフェーリング液と反応させる とんど生じない。 と、 C. Dからは赤褐色沈殿が生じるが、Eからは赤褐色沈殿はほ CH₂ 素原子数の 基が結合した分子 グルコースなどの 同じCHO の分子式 ノシトールは、シクロヘキサ が付いた分子であり、単ではな ケトン構造(カル もつアルドースと、 れいずれも塩基性水溶液中で加熱すると を に不安定で酸化されや スが生成する thank you for visiting! H- YUOH CHIOH に関して。 の中で像の 7. 「性体の総数を数え また、一 では区別しないもの。 -33- ケ 中間体 A. Bは化学的に不安定で酸化されやすいという事実及び実験 1と2から フェーリングと反応して赤褐色沈殿を生じるために重要 と考えられる単糖の化学構部分構造のみでよい)を記せ。また実験結果 2で化合物CDからは赤色沈殿が生じるが、 化合物Eからは赤色 沈殿がほとんど生じない理由を50字程度で説明せよ。 なお、C.H120分 の 分子式で表される単は、水溶液中で分子と分子の平衡合物 として存在していることが知られているが、 本間ではどの車も直訳分 子として存在する比率は同じであるとする。 HO マンノース(アルドー 加熱による別の単糖の生成 すると、上記の中間体Aを 不安定で酸化されやすいが などが徐々に生成する コ下線部に関して、プシコースの構造式を、 以下の1-5に示した 影にならって記せ。ただし、プシコースのカルボニル基の炭素原子の位 番号はフルクトースと同じである。 グルコース 体A] マンノー 体B] H プシュー 他の 条件下での加熱による (6) H uco H HC-OH H- -OH @c_CHIOH HOC-H HO--- -H H OH H HO OH H OH 図中①~⑥は、グルコース中の素原子の位置番号を表している。 (i) 3次元構造が認識できるように、手前にある結合を太線で表した構造式 手前側に向かう結合をで表した構造式 H-C-OH H-OH H-C-OH HI-OH SCHz OH HH OH 32- 直鎖状分子として、 (8)の構造式に した図投影図 1-5 グルコースの構造を表す方法 またね〜
他の検索結果
おすすめノート
このノートに関連する質問
高校生
化学
化学で、2835が 2.8×10の4乗になるのはなんでですか。 どう数えたら4になるんですか
高校生
化学
水のmolを使って18.33に13/10かけたら解答と酸素のmolが違くなってしまうんですがなぜですか？
高校生
化学
化学基礎についてです。 （3）において（2）と同じように考えると、周期の番号が大きくなるほど正電荷量も増えて電子を強く引き付け、イオン半径が小さくなると思ったのですがなぜ大きくなるのでしょうか？ どなたかよろしくお願いします🙇♀️💦
高校生
化学
3番の問題で300g50Cの飽和水溶液を求めてから300g10Cの飽和水溶液を求めてその差分を取ったのですが答えは違いました 300:214=x:114 300:180.5=y:80.5 xーyでやりました 何が間違っているか教えてください。 ちなみに答えは46.9でした。
高校生
化学
292の（2）の①について なんで画像３枚目のものはダメなんですか
高校生
化学
解答の補足に、加水分解反応は僅かしか起こらないから考慮しなくてよい、とありますがどうしてわずかしか起こらないのでしょうか？ 酢酸の電離度0.01とする、ということは酢酸イオンと水(水素イオン)がある溶液中ではほとんど(99%)くっつくということではないのでしょうか？ 御回答よろしくお願い致します。
高校生
化学
理論化学です。（2）を1からわかりやすく教えて欲しいです。
高校生
化学
M殻の電子の収容数は18なのに、なぜカリウムとカルシウムのM殻の電子の数は8個で、N殻に入っているのですか？
高校生
化学
エンタルピー図について。 見てもらったらわかる通りとてもぐちゃぐちゃな表で、エンタルピーの大小関係もぐちゃぐちゃです。 今回たまたま合っていたということではないでしょうか？ 昨日も別の問題で、ぐちゃぐちゃに書いたらできました。
高校生
化学
何故、 H2SO4(液)なのですか？私はH2SO4 aq だと思いました。 私はノートに(固)と書いて、今はH2SO4は個体ではないから液体かなと今気づきました。 また、H2SO4 aqでも良いのではと思いました。 aqとは多量の水の中で電離したことを意味しますよね？ 硫酸は強酸なので電離はとてもしますよね？ なので硫酸はaqであるべきだと思いました。 しかし答えには液と書いてあります。
News
コメント
コメントはまだありません。