ページ3:

〔3〕 以下の文章を読み, 問1〜問7に答えよ。
【I】
分子式 C4H (n=6または8) で表される炭化水素のうち, 不飽和結合(二重
結合または三重結合) を1つだけもつものは10種類ある。 つぎの記述 (a) ~ (f)
は,それら10種の化合物 A~Jに関して述べたものである。 なお,化合物Eの
構造式は図1に示したとおりである。
CH2
~CH3
図1 化合物Eの構造式
(a) 触媒存在下で十分な量の水素を反応させると不飽和結合への水素の付加反応
が進行した。 またこのとき, 環構造をもつ化合物では環が開く反応も進行し
た。 その結果,化合物 A, B, C, D, E, Fからは分子量が4.0だけ増加し
た鎖式炭化水素が生じ, 化合物 G, H, I, Jからは分子量が2.0だけ増加し
た鎖式炭化水素が生じた。
(b)化合物 Aの不飽和結合に水1分子を付加させるとカルボニル化合物 K のみ
が生じ,化合物Bの不飽和結合に水1分子を付加させるとカルボニル化合物
KとLの混合物が生じた。
(C) 不飽和結合に臭素1分子が付加したときに, 不斉炭素原子をもたない化合物
が生じるのは化合物 A, B, F, J のみである。
(d)不飽和結合に塩化水素1分子が付加したときに,不斉炭素原子をもつ化合物
が生じる可能性がないのは化合物 A, B, C, F, J のみである。
(e)不飽和結合を形成する炭素原子に直接結合した水素原子1つを塩素原子に置
換したときに,不斉炭素原子をもつ化合物が生じうるのは化合物Dのみであ
る。
(f) 1molの化合物 Gと1molの化合物H それぞれをオゾン分解すると,それ
ぞれから2molのカルボニル化合物 M が生じた。
補足説明 : オゾン分解とは,炭素原子間二重結合にオゾン03 を低温で反応さ
せた後に亜鉛で還元すると,この二重結合が開裂してカルボニル化
合物が得られる反応である。
H3C-CH2 CH2-CH3
C=C
H3C H
03, 亜鉛
H3C-CH2
CH2-CH3
C=O
+
O=C
H3C
H
30-
◆M5 (034-83)

ページ4:

A
以下は,化合物の構造を整理するための作業欄として使用してもよい。ただ
し,これらの欄に記入されたものは、 採点の対象にはならない。
E
M
CH2
-CH3
B
C
D
F
G
H
-
K
L
-31-
◇M5 (034-84)

ページ5:

問1 化合物 AとBの構造式を書け。 また下の表1に示すように,化合物 A の
融点は化合物Bの融点よりも高い。 この理由を, 分子の形に言及して45字
以内で説明せよ。
表 1
化合物
融点
A
-32 °C
B
-126 °C
問2 化合物 KとLの構造式を書け。
問3 化合物の構造式を書け。
問4 化合物 A~J それぞれについて,分子中の水素原子1つを塩素原子に置
換することを考える。 このとき, 生じうる構造異性体の数が最も多いもの
は,化合物 A 〜Jのうちどれか。 該当する化合物を1つ選び、そのアル
ファベットを書け。 たとえば,化合物 Eから生じうる構造異性体の数は3
である。
問5 化合物 C の構造式を書け。 また, 化合物Cをオゾン分解して生じた有機
化合物にアンモニア性硝酸銀溶液を加えて加熱したところ, 銀が10.8g 析
出した。 用いた化合物 C の質量を求めよ。 ただし, これらのオゾン分解な
らびに銀が析出する反応は十分に進行し, これら以外の反応は起こらなかっ
たものとする。
-32-
◇M5 (034-85)

ページ6:

(3)
(その1)
くしかにくを1個だけよ (26大阪大)
(I) C4H6212 C4 H8 12 1048
【I】
まず書いてみる。
アルキン
①CEC-C-C
アルケン
✪ C=C-C-C
ABCDEFGHIJ
②C-CC-C
シス
C=C\
⑥ C = C - C
C
⑤
\C=C\
C
トランス
シクロアルケンもどき
⑦
-c
© A
C
と決まっている
(10)
⑩
C
⑨に気づき
にくい
④⑥で2つに
した。
スピロ化合物
-H
はじCなしたかっ
入れない

ページ7:

〔3〕 (その2)
図1
Hz付hotoHzクロアルチン
6種
またはアルキン
11 A. B. CD. E .F... M 4.01
(a) 02/0600
M2.0増 アルケン
C-6=6-c
G. H,I J
3456
C-5-C-C
(b) AH20
イカガ
の…アルキン左右対称
かしボニル
CICEC-c
⑥ #201+の混合物・ふキン左右非対称
Br) A、B、F.J
⑥
CEC-C-e
S=(-0-0-6-6-c-c
-C
OH
D
と決まる
9
し
CH3
C=C-C-C
「
© 1 6 1 +
付加
(c)?
水なし
(d) ?
HQ
'
水なし
図
P
→A.B.C.F.J
⑩と決まる
JC=C-C⑥と決まる
C
と
OH
HG, G-C-C
⑨と決まる
C
ノのビートし
⑤は問力にも登場する←『1』で
後の
2
出してくれよ!

ページ8:

(3)(その3)
E
【エ】
(e)
clに置きかえ
(f) ⑤ Imol
*
ができるのはDのみ
Do
OK
オゾン
アルケン
オゾン
2 MOK⑰THE C- C&C - C
④Imol
GHはユーブラン
C-Cho ccho
2xアセトアルデヒド
-
乗り②はハーブテンとなる。
まとめ
④
C-C=C-C B⑤⑥
CEC-C-C
✓
© CH3 CH3
C
(H)
, C=CC
G
C
① C=c-c-cJ C=c-c
3
1
C

ページ9:

[3] (その)
【1】
☆☆
bpa
A>Bの理由
(2) H₂C - CEC-CH3 ⒷH+C=C - CHE CH3
④はすべての票が直線形で同一平面となり
分子間力が大きくなるが、は折れ線だから
小さくなるから
C = C-
L
OH H
は不安定を理解しているか
問2 HC-C-CH5CH3
H-C - CHE₂ CH₂- CH3
"
11
☆
D
0
サー
問3 ①CA-CHI
**
H-C
問40に異性体数が多いもの「Eは3つ
④2つ⑥3つⓔ2つ回3つ⑤3つ
F3つ 2つ H2つ4つ
№275 © N-C - CH₂
n
-
CH
-CH₂
-
H-
CH2
2つ よってエ
CHOがいで
~と, 2Agできるので
CHO2から
©:0g=1:4©=1gcmol)=x1=9025
©=54g/molより、54golxa025mol 4
=1.35g
mol

ページ10:

【Ⅱ】
フェノールの工業的製造法であるクメン法では,まず酸触媒 (H+)を用いてベ
①
ンゼンとプロペンを反応させ, クメンを合成する。 この反応では,H+とプロペ
ンから炭素原子が正電荷をもった中間体が生じ, その正電荷をもった炭素原子と
ベンゼン環上の炭素原子が結合をつくる。 中間体として2つの異性体X,Yが
考えられるが,正電荷をもった炭素原子に, より多くの炭化水素基が置換した異
性体Xの方が安定であり, 異性体Yよりも多く生じる。 そのため, 異性体X か
ら生成するクメンが主に得られ (主生成物), 異性体Yから生成するプロピルベ
ンゼンはほとんど得られない。
+H
H3C
*CH3
-H+
X
H+
H
-CH2-CH 3
+H-
H
H3C-C-CH3
クメン
(主生成物 )
CH2-CH2-CH3
プロピルベンゼン
②
クメンを酸素と反応させるとクメンヒドロペルオキシドが得られ,これを希硫
酸と反応させるとフェノールが得られる。 フェノールは, 芳香族化合物 N に低
温で希塩酸と亜硝酸ナトリウム水溶液を加え,その溶液を加熱することでも生じ
る。 芳香族化合物 N は, ベンゼンに濃硝酸と濃硫酸の混合物を反応させて得ら
れる芳香族化合物を, 触媒を用いて水素で還元することで合成される。 芳香
③
族化合物 Nと無水酢酸を反応させると芳香族化合物が得られる。
-33-
◇M5 (034-86)

ページ11:

問6 下線部①の反応は,プロペン以外のアルケンを用いた場合にも同様の反応
機構で進行することが知られている。 下線部 ①の反応で, プロペンの代わり
【I】で示した化合物 J を用いたときに主生成物として得られる芳香族化
合物 Q の構造式を書け。
問7 以下の記述のうち, 誤っているものが2つある。 それらの番号を書け。た
(6)において芳香族化合物の加水分解反応は起こらないものとする。
(1) フェノールと芳香族化合物 Nは,分子中の電子の総数が等しい。
(2) 下線部②の反応で、酸素の代わりに過マンガン酸カリウム水溶液を用い
て加熱し, 十分に反応を行った後に塩酸を加えると, 安息香酸が得られ
る。
(3) 下線部 ③の反応で, 1mol の芳香族化合物から1molの芳香族化合
物N を得るのに必要な水素は2mol である。
(4) ベンゼンと臭素からブロモベンゼンを合成する反応では鉄触媒を用いる
が,フェノールと臭素から2,4,6-トリブロモフェノールを合成する反応
は触媒がなくても進行する。
(5)フェノール, 芳香族化合物 N, O, P それぞれに対して水酸化ナトリ
ウム水溶液とヨウ素を加えて加熱すると, ヨードホルムを生じるのは芳香
族化合物 P のみである。
(6) フェノール, 芳香族化合物 N, O, P それぞれに対して炭酸水素ナト
リウム水溶液を加えても,いずれも塩を作らない。
-34-
◇M5 (034-87)

ページ12:

[3](その1)
【】
C-C-C
×
Y
4
H
4C-C
安定
4
+
-
・C+3
+C-CH2-CH2
c-
不安定
2-14
-C
IP
C-C-C
クメン
C-C-S
◎プレルベンガン
+10
CHS
+
C=0
CHz
NH2
還
NaNO2
Ha低温
CH3CO.00
94300
NACOCH3
(問) (3).(5)
P
C-CH
- N
7
しでかいと
ヨードホルムメ
5℃以上 PH
◎ +N2+HCl
let
何
N
o
→
HNO3
JM2504
ゆっく
問6
2111 CoHob =
CHS
-CH3
= 12x6+6+16=94
C6H&N=126+3+14=04
0 (2) "g
KM404
x(3) ⑩ でHzは1mol必要
→
○(4) 正しい
×(5)アセルアニリドはヨードホルム反応しない
○(6) NaHCO3は当性、
水は茎は中性用も中性 フェノールは10より
よってすべて脱応しない
5

ページ13:

〔4〕 以下の文章を読み,問1~問6に答えよ。
資源枯渇や地球環境汚染への対策において, 化学は重要な役割を担っている。
近年、化石資源に代わり, 植物などの再生可能資源の利用が注目されている。 動
植物由来の油脂は, グリセリンと脂肪酸から得られるエステルである。 油脂を構
成する脂肪酸には, 炭素数が12~26の高級脂肪酸が多い。 水酸化ナトリウム存
①
在下,油脂と過剰量のメタノールを反応させると,エステルである脂肪酸メチル
が生成する。このようにして得られたエステルは, バイオディーゼル燃料として
用いられている。一方, 油脂を加水分解すると高級脂肪酸が得られ,この高級脂
②
肪酸を触媒の存在下で水素と十分に反応させると, 直鎖状アルカンが得られる。
このアルカンは,再生可能資源由来の航空燃料として用いられている。
廃プラスチックを化学的に分解し, もとの単量体や他の有用化合物に変換する
技術は,ケミカルリサイクルと呼ばれる。 一般に, ポリエステルの合成は二価カ
ルボン酸と二価アルコールの ア 重合や, 環状エステルの イ 重合
により行われる。 一方, ポリエステルは触媒存在下で過剰量のアルコールや水に
より分解できる。たとえば,ポリエチレンテレフタラート (PET) は, 水酸化ナト
③
リウムの存在下, 過剰量のメタノールと十分に反応させると, テレフタル酸ジメ
チルとエチレングリコールに分解される。 また, 最近では酵素を用いた廃プラス
チックのリサイクルへの期待も高まっている。 ある加水分解酵素により, PET
は小分子化合物まで分解される。 生体内の多くの酵素は35~40℃で働くが,近
④
年開発された PET 分解用の酵素の中には, 70℃を超える温度でも変性せずに活
性を維持できるものがある。
ポリカプロラクトン) は生分解性プラスチックとして知られ,
fo-c
O
||
-0-(CH2) 5-C
の構造で表されるポリエステルである。 ポリ (E-カプロラクトン) を,触媒存在
下で過剰量の水を用いて分解すると, 環状構造を含まない単量体である化合物
Aと,少量の環状化合物Bが得られる。 このとき,化合物Bは炭素数6の環状
エステルであり,化合物 Aから生成する。 化合物 AとBは,それぞれ
ア 重合および イ 重合により,再びポリ (e-カプロラクトン)に
なるため,プラスチックのケミカルリサイクルが可能となる。
-35-
◇M5 (034-88)

ページ14:

問1
ア
イ にあてはまる最も適切な語句を書け。
問2 下線部 ①について, グリセリンと3分子のリノレン酸(C17 H29COOH)か
らなる油脂と, メタノールを十分に反応させたところ, 油脂中のエステル結
合は全て反応し,リノレン酸メチルが得られた。 この反応の化学反応式を,
構造式を用いて示せ。なお,リノレン酸由来の炭化水素基は C17 H29-また
はC17 H29 と表記せよ。
問3 下線部②の反応で,リノレン酸 (分子量 278) を用いた場合に得られた生成
物を分析したところ, リノレン酸よりも炭素数が1つ少ない直鎖状アルカン
とメタン, 水のみが得られた。 この反応の化学反応式を示せ。 ただし, リノ
レン酸はC17 H29 COOH と表記し, 直鎖状アルカンは,たとえばブタンの場
合には C4H10 のように表記せよ。
また,下線部②にしたがい, 1.4 × 10℃g のリノレン酸が完全に反応する
ために必要な水素の物質量を, 有効数字2桁で求めよ。
問4 下線部③において, メタノールの代わりにエチレングリコールを用いた
PET のケミカルリサイクルも行われている。 PET と過剰量のエチレングリ
コールとの反応で得られる, ベンゼン環を含む分解生成物の構造式を書け。
問5 下線部 ④において, PET 分解用の酵素には, 一般的な酵素の最適温度よ
りも高い温度で働くことが求められている。 その理由を、この酵素の基質と
なる PET の熱可塑性を考慮して, 60字以内で説明せよ。
問6 下線部⑤において,化合物AからBが生成する反応の化学反応式を,化
合物 AとBの構造式を用いて示せ。
-36-
◇M5 (034-89)

ページ15:

〔4〕 (その2)
問4
1314) fo- Q-c-0-(142-07 n
+ Naobe
CHOM
40-(CH2)2-04
CHO-
C
-c-
C+
~ HO-(CH₂-OH
-
0-9
C
C
-O-CHE CHE 04
☆★★★
(85)
M5 PETは熱可塑性樹脂であり、高温に
すると軟化するため酵素がPET分子に作用
↓やすくなるから
問6 BはC6ラクトン
AはCG予状カプロン酸
U
11
HO-(CHL)5-C-OH→42C
11₂ C
モカプロラクタムと
同じ反応と
分かれば…
-
7
cth
高温ですく
なることで記入
CH2
CH2-C
0
0
+120

ページ16:

〔4〕 (その1)
問13縮合間環
☆
292 CH₂-0-C - C1 Hzq
☆
CH-O-C - Cintiza
I
CH-O-E-CinH29
|-{-cintiag
1
CH2OH
I
CH-OH
CH2-OH
+3CH3-01
"
3CinH29-c-O-CH3
(瞬法でできる)
623 Cin H29 COOH + 7 H₂
Hz
→ CH36+ CH4 +2H2O
140x7
140g
2789ml
:x=17
x =
278
リルン
水素
=3.525.
=3.5mol
6