ページ3:

(II)8個の炭素原子が立方体の頂点に位置し, 各炭素原子から外側
へ1個ずつ水素原子が突き出している分子 (CgHg) をキュバンとよ
ぶ。 キュバンの構造を図1に示す。 キュバンの8個の炭素原子か
らなる立方体構造 (キュバン構造) を医薬品に応用する研究が盛ん
に進められている。 キュバン構造の対角の炭素原子 C® および C
と結合するそれぞれの水素原子を. 置換基XおよびYで置き換え
た分子を図2に示す。 この分子は, ベンゼン環に置換基Xおよび
(iv)
Yを持つパラ異性体と生物学的によく似た作用を示すと考えられ
ている。 その理由の一つとして、キュバン構造のCとCの炭素
原子間の距離と, ベンゼン環の最も離れた炭素原子間の距離が,
ほぼ等しいことが挙げられている。
H
H-
H'
H.
H
H
図 1
H
H
図2
問5 下線部(iv)の考えをもとに, ある化合物Jのベンゼン環をキュバン構造で置き換えた化合物 Z
を合成した。 化合物 Z を以下に示す。 化合物の構造式を記せ。
HO-
H
-H
C-O-CH3
化合物 Z
問6 ベンゼン環を正六角形, キュバン構造を立方体とみなし, ベンゼン環の最も離れた炭素原
子間の距離 [nm], および, キュバン構造のCとCの炭素原子間の距離 [nm] をそれぞれ
小数第3位まで求めよ。 なお, 炭素-炭素原子間の結合距離を以下の通りとする。
ベンゼン環: 0.1397nm, キュバン構造: 0.1572nm
(以下余白)
-7-

ページ4:

3 その1
(26 富山大)
(I),
(問)
a エタノールアセチレン、置換
ⓓニトロ
亜硝酸ナトリウム
2 6つ
C448 (シストラ含む)
①C=C-C-< <2)
④ c-c-c
④c-
(⑤
ル
C
C
⑥
シスC
C=
C-C = C_
トラ
CH3
|

ページ5:

3(その2)
☆
け
H
④
C5 Hio
03
IztNaOH
C4
ICHIBU
→HCHO+B
CZ C-C-C
<2> 13r2
H
プチ
置
Brz
c
→
©
C=C-CH2-CH3
Br
C13
-
Br
と
B r (
-
C - C
(B) Cits C-CH2-CH3
CH2-C CH2-CH3
Br
PH
(4 Diffeces)
Br
OH
①FeCl3 (F)
-Br
E:F=9:1
014
2
2年できているからP-位
OH
014
Br

ページ6:

3 (その3)キュバン
R
1°15
2-04
h
0.1397
0.1572
r
J
577
3
✓を
をに
C-0-CH3
B2r
=0.1397×2
=0.2794~
nm
=0,15172×173
2
= 0.2719 nm
= 0.272 nm

ページ7:

4
次の文章(I), (II) を読み, 以下の問いに答えよ。 必要があれば, 次の原子量を用いよ。
H=1.00, C = 12.0, 0= 16.0, F = 19.0
(I) 代表的な単糖であるグルコースは水溶液中で
をもつ環状の異性体と、
をもつ鎖状の異性体が平衡状態で存在する。 そのためグルコースの水溶液は
a
b
C
によ
り赤 (褐) 色沈殿を生じる。 二糖である d を希硫酸で加水分解するとグルコースとフ
e 糖という。
ルクトースの等量混合物が得られる。 この等量混合物を
水溶液は還元性を示さないが,
e 糖の水溶液は還元性を示す。
デンプンはアミロースとアミロペクチンから構成されている。 アミロースは
g
グリコシド結合でつながっており, らせん構造をとる。 デンプン水溶液に
h
ると青~紫色を呈する。 一方, セルロースは
がグリコシド結合で直鎖状に重合し
た高分子で, 植物の細胞壁や繊維の主成分である。
d
の
f
33
が
を加え
問1
a
~
h
にあてはまる最も適切な語句を次の(ア)~(ソ)から一つずつ選び、そ
の記号を記せ。
(ア) カルボキシ基
(イ) ホルミル基
(ウ) ヘミアセタール構造
(エ) 希硝酸
(オ) フェーリング液
カ ヨウ素ヨウ化カリウム水溶液
(キ) ニンヒドリン溶液
(ク) スクロース
(ヶ) マルトース
(コ) ガラクトース
(サ)乳化
(シ) 転化
(ス)けん化
(セ) α-グルコース
(ソ) β-グルコース
問2 右図はセルロースをくり返し単位を用いて示したものである。
CH₂OH
1
(1),(2)に答えよ。
C
H
(1) セルロースのくり返し単位の式量を求め, 小数第1位まで
記せ。
OH
H
H
H
OH
(2) 平均分子量が2.00 × 105 のセルロースの平均重合度を有
効数字3桁で求めよ。 なお, このセルロースの平均分子量は
十分に大きく, 末端構造は考慮しなくてよい。
n
問3 アセテートはセルロースを原料に作られる。 セルロースに比べてアセテートは成形しやす
い。 この理由を,セルロースとアセテートの官能基の違いを述べたうえで100字以内で説明
せよ。
(次のページへ続く)
-9-

ページ8:

(II) 合成高分子化合物は, その用途や性質の違いから, 合成繊維, 合成樹脂, 合成 i に
分類される。 合成繊維とは, 合成高分子化合物を紡糸したものであり, 合成樹脂とは,熱や
圧力を加えることで目的の形に成形できるものをいう。 また, 合成 i は, 室温で大
きく伸び縮みし, 柔らかくよく弾む性質 (弾性) をもつ合成高分子化合物である。
合成繊維または合成樹脂として用いられるポリエチレンテレフタラートやナイロン66 は,
j 重合反応によって合成される。 ポリエチレンテレフタラートのように k 結
合をくり返しもつ高分子をポリ k といい,ナイロン66のようにアミド結合をくり返
しもつ高分子をポリアミドという。
合成樹脂として用いられるポリメタクリル酸メチルやポリスチレンは,それぞれの単量体
中に重合反応に関わる官能基として
基を1つもち,
m 重合反応によって
合成される。 2種類以上の単量体を混合して重合することで得られる重合体を共重合体とよ
(i)
ぶ 共重合体は,それぞれの単量体のみからなる重合体とは異なる性質を示す。
合成 i の多くは,分子内の炭素鎖に n 結合をくり返しもち, 高い弾性を
示す。 これらの合成 i は, 硫黄を加えて加熱し, 架橋構造を形成させることで,よ
り高い弾性を示す。
(i)
問4
i
~
n にあてはまる最も適切な語句を記せ。
問5 下線部(i) に関連して, 次の問いに答えよ。
テトラフルオロエチレン (分子量100) とエチレン (分子量28) の共重合体を元素分析したと
ころ,テトラフルオロエチレン由来の構成単位とエチレン由来の構成単位の数の比が1.0:1.0
で含まれていることがわかった。 この共重合体におけるフッ素の含有量を% (質量百分率)で
有効数字2桁で求めよ。 なお、この共重合体の平均分子量は十分に大きく, 末端構造は考慮
しなくてよい。
問6 下線部() に関連して, 次の問いに答えよ。
架橋構造をもつアクリル酸のナトリウム塩からなる重合体は, 高い吸水性を示す。 その理
由を,次の3つの用語をすべて使って, 100字以内で説明せよ。
用語: 立体網目構造 電離浸透圧
(以下余白)
-10-

ページ9:

4 (その1)
(エ)
ヘアセタール
イオク
'45''
g
カソ
e
13-22 (1) 180-18=162
(2) 2,00x105
162
1234.5=1.23×10
問 セルロースは分子間のヒドロキシ基で強い結合を作る
ため、加熱しても軟化しにくい。一方、アセテートは
一部がアセチルに置換されるため、分子間水素結合
が弱まるため、熱可塑性を成形しくなる
水学結合 アカチで動きやすくなることを書く
4

ページ10:

4 (その2)
(エ))
◎クチゴム縮合、エステル
☆
[ℓビニルm付加二重
R75 テトラフルオロエチレン
TFEcoo中にFは4つある
TFE+エチレン(にしより)
.
100+ 28 =128
☆☆
76.
F=19
19×4=70 128×100=59.3%
問6
ナトリウム塩が電離して生じたイオンにより、網目内外で
浸圧の差が生じ、水が内部に引きこまれる。このとき、
分子が立体網目構造を持っため、水に溶解する
ことなく大量の水を保持できるから、
立体物目でバラバラにならず膨らむ
006-+74
淳置を
水そ
5
引きこむ

ページ11:

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。
とんど生じない。
実験結果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、 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
化合物に
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、単糖ではな
)をもつアルドースと、ケトン構造(カル
れいずれも塩基性水溶液中で加熱すると
生成する
に不安定で酸化されや
スが
thank you for visiting!
H
FUOH
Co
--CH
CH₂OH
に関して
の中で像の
1.c
「性体の総数を入
また、一
"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からは赤褐色
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、 CH20分 の
分子式で表される単は、水溶液中で
平衡混合物
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鎖状分
子として存在する比率は同じであるとする。
コ下線部に関して、プシコースの構造式を、 以下の図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
フルクトースと同じである。
(1)
HO
マンノース(アルドー
の加熱による別の単糖の生成
すると、上記の中間体A
こ不安定で酸化されやすいが
などが徐々に生成する(図1
グルコース
体A]
マンノー
B] プシュー
他の
(6)
H
H
条件下での加熱による
32-
H
HC-OH
H-
-OH
C CH₂OH
HOC-H
HO-
-H
H OH
H
H-C-OH
HO
OH
H-OH
H-C-OH
HI-OH
SCHz
OH
HH
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
直鎖状分子として、紙面手前側に向かう結合をで表した構造式
(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〜