✏25【関西大】(理工) Ⅲ有機
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高校全学年
Ⅲ 標準的問題。穴埋めは簡単だが、マークや書き込みで解答欄に気をつける
(i)ジエステル構造推定
よく読めば難しくない
(ii)トリペプチド構造推定
分子量計算が面倒だが、1molの反応に直して分子量が分かるから、ヒントも多く難しくない
ノートテキスト
ページ1:
問2 アルドースA CHOが 14(すなわから 図1の表記法を使って な構 構造をもつ thank you for visiting! 図1 単 を示す。 原 3 であ 68. C. Diz. B (8)-(5)8628 示すが、ドー ) Bおよびはドース ある。 (う)Dを構成する2種類のアルドースは、C1炭素以外のある1箇所の模 に結合するOH の立体配置が異なっている。 び、それぞれ記号で答えよ。 2 下線部 値が2.25 る。 10.00 5.00 x 105 *. *[mol) になった。 答えよ。 (ア) H (1) 平衡状態 CHOH (オ) 式で書け。 (エ) CHOH (ウ) HON (2)xの値を有 の一般式 炭素 (a) グルコースを、 オール構造を含む、 スからなる平衡混合 CHO (2) H-C-OH HO-C-H (4)1 H-C-OH H-C-OH HOHO 問3 下線部(C)につ HO CO2 を一部除去 O 図3 だが 1.00 × 10 Paの CO2が4.00 × 10-mol溶解する 条件で考える。 全圧 5.00 × 10P を一定に保ったままCO2 を一部除去し _ た後の混合気体中のCO2 の物質量の割合を2.00% とするとき 液体に溶 解させる CO の物質量 1.00mol あたれi... 位で有 効数字3桁で 構造をとる化合物Hについて、 C1炭素上のOHを一OCH」へと置換し、 環構 造をもつ型の化合物を得た。 化合物に反応剤Xを作用させると、化合物Fの みが得られた。 る前の t t (6) 1 CH2OH グルコース 反応 アルドースA 図2 グルコースの反応 ((1)~(6)で示した炭素をそ CH₂OH OCH /13 OH H HO OH 図5 化合物Eの構造式 慮し 量の仕 ルクトース 物質量の比 順序を問わない See you. 下線部について、グルコースおよびフルクトースが の最終生成物の構造式と、 それぞれの は解答欄)に記) 大例にならって解答欄に記せ。 グル から順に記入す
ページ2:
[Ⅲ〕 次の問(i) および (i) に答えなさい。
(i) 次の文の
に入れるのに最も適当なものを解答群 から選び、そ
の記号をマークしなさい。 ただし, 同じ記号を繰り返し用いてもよい。 また,
には下記の記入例にならって構造式を,{ (5) }には分子式を.
それぞれ解答欄に記入しなさい。 不斉炭素原子には*印をつけなさい。 なお,
原子量は H = 1, C = 12, 0 = 16 とする。
構造式の記入例
OH
O CH3
*印は不斉炭素原子を示す。
C-C-CH2-CH3
SF
H
エステルXを加水分解すると, ベンゼン環にカルボキシ基を2つもつ化合
物Aおよび,2種類のアルコールBとCが生成する。 これらの構造を考える
ことでXの構造について考えてみよう。
【Aについて】
Aとエチレングリコールを縮合重合させることによって、鎖状の重合体で
あるポリエチレンテレフタラート (PET) が得られる。 また, A のベンゼン環
1つの水素原子をニトロ基で置換して得られる生成物について考えると,その
生成物には,ニトロ基の位置が異なる構造異性体は存在しない。
-15-
A58(25-016)
ページ3:
【B について】 Bは分子式 CH 10 O である. 不斉炭素原子を1つもつ化合物である。 また. Bの構造異性体のうち, アルコールは,立体異性体を区別しなければ, B を含 めて (1) 種類存在する。 Bに濃硫酸を加え適当な温度で加熱して分子内脱水をすると,シストラン ス異性体 (幾何異性体)を区別して考えると,3種類の不飽和炭化水素 D, E. Fが得られる。 これらにそれぞれニッケルあるいは白金を触媒として水素を付 加させると,同一の飽和炭化水素 G が得られる。 G と同じ分子式をもつ化合物 の構造異性体は, G を含めて (2) 種類ある。 EとFは互いにシスートランス異性体である。 E. F それぞれを. 酸性の過 マンガン酸カリウム KMnO 水溶液を用いて酸化すると, 化合物H のみが得 られる。 一般に,炭素結合間に二重結合をもつ化合物に 酸性のKMnO 水溶液を作 用させると, ①式に示すような反応が起こる (R' R2 およびR3 はいずれもアル キル基または水素原子)。 R' R³ R' R3 KMnO4 C=0 + 0=C_ ① R2 H 注) a R2 OH b C HO R¹ 注)a の R' または R' が水素原子の場合, bはそれぞれ C=0 または C=0になる。 R2 HO a の R が水素原子の場合, c は CO2 になる。 Hに十酸化四リンを加えて加熱すると,2分子のHから1分子の水が取れ た化合物Iが得られ, I を濃硫酸の存在のもと. サリチル酸と反応させること によって得られる化合物は構造式 (3) )で表される。 以上のことにより,Bの構造式は ( (4) )である。 A58(25-017) - 16-
ページ4:
【Cについて】
ニクロム酸カリウムの硫酸酸性溶液のような適当な酸化剤との反応では,
Cからは,ベンゼン環をもつ分子量134の炭素原子, 水素原子および酸素原子
からなる, カルボニル基をもつ化合物 Jが得られる。 134mgのJを乾燥した
酸素中で完全燃焼させると, 396mgの二酸化炭素と90.0mgの水が生じる。
このことによりJの分子式は{ (5) } となる。また,Jはヨードホルム反応
ならびに銀鏡反応を示さない。以上のことによりCの構造式は (6) とわ
かる。
【X について 】
上記の結果から, X の構造式が決定され, その分子中には (7) 個の不
斉炭素原子をもつ。
解答群
(ア) 1
(イ) 2
(ウ) 3
(エ) 4
(オ) 5
(カ) 6
(キ) 7
(ク) 8
A58(25-018)
-17-
ページ5:
(i) 次の文の
ものを,それぞれ a群
および{ }に入れるのに最も適当な
b群)および{ c群 } から選び、その記
(1) 1には分子式を.
には整数値
号をマークしなさい。また,[
をさらに《 (11) 》は最も適当な化学用語を漢字で解答欄に記入しなさい。
なお,原子量は H = 1, C = 12, N = 14, 0 = 16 とする。
る。したがって,Y の分子式は [ (1)
分子内にアミノ基とカルボキシ基を有する化合物をアミノ酸とよび、タンパ
ク質を構成する天然のα-アミノ酸は約20種類ある。天然のα-アミノ酸が縮合
したジペプチドXとトリペプチドYがある。 X の分子式は CH18 N2O6 であり,
Yは最も分子量が小さな天然のα-アミノ酸がX に結合したトリペプチドであ
である。次にXおよびYの各水溶
液に水酸化ナトリウム水溶液を加えて塩基性にした後、少量の硫酸銅(II)水溶
液を加えると (2) が赤紫色になった。この反応を (3) 反応という。
また,XとYの各水溶液に濃硝酸を加えて加熱すると,いずれも黄色になり,さ
らにアンモニア水などを加えて塩基性にすると,いずれも橙黄色になった。この
をもつアミ
反応は (4) 反応とよばれており,XおよびYには ( (5)
ノ酸が含まれていることを示している。 さらに, X, Y の各水溶液に (6))
水溶液を加えて温めると,いずれの水溶液も紫色に呈色した。 この反応はアミ
ノ酸やタンパク質中の ( (7))を検出する方法として利用されている。
次に, 73.4mgのYを完全に加水分解すると, 36.2mgのα-アミノ酸 A,
29.4mgのα-アミノ酸 B, およびα-アミノ酸 C が得られた。 この結果から,
Aの分量(8)
きる。A,B,Cの性質を調べるために, pH = 7.0において各水溶液を電気泳
動させると,Bが陽極側に最も大きく移動し、その他は少ししか移動しなかっ
>Bの分子量は〈 (9)〉であると見積もることがで
た。しかし,pH = { (10) } でBの水溶液を電気泳動させると,Bは移動し
なかった。 したがって,このpHはBの 《
(11) 》である。
これらの結果より,Aは {
(12)
}
Bは
{
(13) }.Cは{
}
(14) であ
ると考えられる。また,Yには
(15) 個の不斉炭素原子がある。
-19-
A58(25-020)
ページ6:
a群
(ア) 1
(エ) 4
(キ) Yの水溶液のみ
( b群)
(ア) ヨードホルム
(イ) 2
(オ) 5
(ウ) 3
(カ) Xの水溶液のみ
(ク) Xの水溶液とYの水溶液のいずれも
(イ) ヨウ素デンプン
(エ) キサントプロテイン
(オ) ビウレット
(キ) カルボキシ基
(ク) アミノ基
(ウ) ニンヒドリン
(カ) ヒドロキシ基
(ケ) ベンゼン環
(コ) 硫黄原子
{ c群 }
(ア) グリシン
(イ) アラニン
(エ) チロシン
(オ) セリン
(キ) メチオニン
(コ) 3.2
(ク) グルタミン酸
(サ) 9.7
(ウ) フェニルアラニン
(カ) システイン
(ケ) リシン
(以上)
A58(25-021)
-20-
ページ7:
(Ⅲ〕 (1) 加水分解 エステル× ④ 「Aについて]よりPET coor ×2 作成より④は [Bについて] ® C4H10O ① C-C-C-C←① (1) (エ) ↑ ② C-C-C=C C-C-C-C C-C-CE , し =c C=C シス C (25 関西大 理工) +B+© アルコール アルコール 8007 Coult ①~④ OHの場 (4種 E(F) ③ヒーヒーヒー) 2面() C - C-C と 2種(2) (イ) 1 トラ
ページ8:
[Ⅳ] (その2) EF KMn04 HO 2} + P4010 - CC101 +1/20 Q + ☹ 01 C @C004 -COOH 125,04 (4) A * - ③3 12 CH5 CHZ CI+ CH3 C 3 & OCÒCM₂ 100H (3) El-Coom 104 DR.R Dhak 2
ページ9:
[Cについて) (その3) © あり(M=134) C.HOのみ、 K2C+2 On +02 CO2+HzO ( C あり 134mg 396mg 90mg 36 CB1=596x = 4x477 108mg 10 H(1) = 90× =10mg 0(b)=134-118=16mg 108 ☆ C:1:0: 区: 16 =9:10:1 (5) 12 M=1340K pu=20-10 1-10=5 ア +C 4 Cq Hoo ロードホルム×銀領× 3 「あり 2級アルコール
ページ10:
(その4) だと ヨードホルム@北なるから よって ・しか OH - 014 C-C C-C 電化で ぢとEMOになる からメ C-UIA 01C. 2級でロードホルムメ CH-CH-CHI 014 X C C-cco- (7) *は2個 (イ) C-o 4 -
ページ11:
(そのい (ⅱ) ジペプチド トリペプチ C14H18N206 italy -H2O (367) (310) C4HISN206 HEN_CHI-COOH +CZH5NO2 H2O C2HSNO2 (1) G6 H21 N3 07 (2)(キ)そのみビラレット (3)(オ) メとキャントプロティン◎(4)(エ) 16) ニンヒドリン シトリン(ウ) (5) ①あり(ケ) (7)(7)アミノ基 X 73.4=0.2mmolx5kで1mol 367 (A) 362×5k=181 ⑥ 29.4×5K=147 (B) グリシン (3) (チロシン56あり (n) グルタミン酸 506 5 極移動 ok
ページ12:
$ (992) (8) 181 (1) 147 (10) (8)| つ ふ酸性 (1)等電点(12) (13) 7(14) 3 * (1s) (イ) Thy-glugly よって米は ケ * k *なし 2個 あり あり 6
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