D – リボースの構造を正しく表している Fischer 投影式はどれか。1 つ選べ。

　解 説　　　　　

アルデヒド基（CHO）の炭素番号を１として、主鎖に番号をつけていった時に、炭素番号 2,3,4 が不斉炭素です。これらの炭素の絶対配置について読み取った上で、各選択肢を検討することが求められている問題と考えられます。

与えられた構造式から、不斉炭素 2,3,4 の絶対配置は、全て R です。以下の、炭素番号２の絶対配置に関する図を参考に、自分でも判断できるかどうか確認してみてください。

次に、各選択肢ですが
Fischer 投影式で表されているので、R か S かを判断する際は「置換基の入れ替え」を行い、十字の上側に最も優先順位の低い置換基を置くことで判断できます。この際、任意の２つの置換基を１回入れ替えると、絶対配置は反転（もともと R なら S、S なら R になる）します。これをしっかり忘れないようにしましょう！

以下、選択肢 1 における炭素番号２の絶対配置を例とします。
図を参考に、各選択肢におけるそれぞれの不斉炭素の絶対配置を、自分で判断できるか確認してください。

選択肢 1 の不斉炭素の絶対配置が全て R です。
従って、正解は 1 です。

1,2-ジメチルシクロヘキサンの構造Aに関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. A はシス体である。
2. A のエナンチオマーは ア である。
3. A のいす形配座が環反転した配座異性体は イ である。
4. A のメチル基は、両方ともエクアトリアル位に結合している。
5. A はメチル基同士に働く 1,3 – ジアキシアル相互作用により不安定化されている。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
２置換シクロヘキサンにおいて、２つの置換基が共に axial（アキシアル）  もしくは equatrial（エカトリアル）であれば、トランスです。片方ずつなら、シスです。A は メチル基が共に equatrial（エカトリアル）なので、トランスです。

環平面から見て、メチル基が上に出ているか、下に出ているか　という点に注目してもよいです。下図のように H も書き込むと判断しやすいと思われます。

選択肢 2 ですが
エナンチオマーを考える、つまり、不斉炭素の絶対配置を考える時は、炭素鎖を正六角形の平面として描き、置換基が上か下かに注目するとわかりやすいです。※一般的に、シクロヘキサンを反転させた時は炭素の対応に注意する必要があります。本問では、メチル基がついているどちらの炭素も等価なので、気にしなくてよいです。

以上のように、A と ア は同一です。
エナンチオマーではありません。選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3,4 は妥当です。
シクロヘキサンの環反転の結果、置換基について axial（アキシアル） と equatrial（エカトリアル） が入れ替わります。

選択肢 5 ですが
A は、２つのメチル基が equatrial（エカトリアル）です。従って、メチル基同士に ジアキシアル相互作用 はありません。選択肢 5 は誤りです。

以上より、正解は 3,4 です。

参考　有機化学まとめ　シクロヘキサンの立体配座

主生成物としてメソ体を与えるのはどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

各選択肢の反応は、いずれもアルケンの付加反応です。以下では、それぞれの反応の主生成物を考えていきます。

1はアルケンに対するハロゲンの付加反応であり、これはAnti付加となります。

よって、互いにエナンチオマーである(1S,2S)体と(1R,2R)体が1：1の割合で生成します。

2も1と同様の反応なので、Anti付加で次のような(2R,3S)体と(2S,3R)体が1：1の割合で生成します。

しかし、(2S,3R)体を画面上で180°回すと(2R,3S)体と完全に重なります。つまり、これらは同一の化合物(＝メソ体)なので、これが正解の選択肢です。

3は1,2-ジオール(1,2-diol)化です。アルケンに四酸化オスミウムを反応させると、二重結合が切れ、2つのヒドロキシル基が付きます。この反応は以下のような形で進行するため、syn付加となります。

よって、エナンチオマーの関係にある(2S,3R)体と(2R,3S)体が1：1の割合で生成します。

4はアルケンに対するハロゲン化水素の付加反応です。この場合、2種類のカルボカチオン中間体のうちMarkovnikov則に従う中間体(より安定なカルボカチオン)を経由するほうが主生成物となります。

よって、生成物は上記のラセミ体となります。キラル中心が一つしかないのでメソ体とは関係がありません。

5はアルケンからアルコールを合成するヒドロホウ素化－酸化法という反応です。この反応の特徴は、syn付加であり、また、逆Markovnikov則に従うということです。

よって、互いにエナンチオマーである(1R,2R)体と(1S,2S)体が1：1の割合で生成します。

以上から、正解は2です。

次の反応のうち、主生成物の構造を正しく示しているのはどれか。1つ選べ。ただし、各反応はそれぞれ適切な溶媒を用いて行い、反応終了後、適切な後処理を施したものとする。

　解 説　　　　　

本問は、芳香族化合物の配向性に関する出題です。

o,p配向性を示す置換基には、-NH₂、-OH、-OR、-NHCOR、-R、-X などがあります(Rはアルキル基、Xはハロゲンを指します)。

一方、m配向性には、-NO₂、-CN、-CHO、-COR、-COOH、-COOR などがあります。

以上を踏まえて選択肢を見ていきます。

1にある基質の置換基は「-NHCOR」なので、o,p配向性を示します。しかし、1の生成物を見るとm位に付加しているため、これは不適当です。

2にある基質の置換基は「-R」なので、o,p配向性を示します。しかし、2の生成物を見るとm位に付加しているため、これも不適当です。

3にある基質の置換基は「-COR」なので、m配向性を示します。しかし、3の生成物を見るとo位またはp位に付加しているため、これも不適当です。

4にある基質の置換基は「-OH」と「-R」で、どちらもo,p配向性を示します。しかし、両者を比較すると「-OH」のほうが強い配向性を持ちます。

これは、ベンゼンに直接結合しているO原子が非共有電子対を持つため、下図のような共鳴効果によって芳香環の電子密度が高まり、反応性が上がるからです。より詳しい説明が必要な場合には、反応性・配向性に及ぼす置換基の効果のページを参照してください。

よって、選択肢4の反応は「-OH」にとってのo位またはp位に付加するはずですが、4の生成物を見るとm位に付加しているため、これも不適当です。

5にある基質の置換基は「-X」なので、o,p配向性を示します。5の生成物を見るとo位またはp位に付加しているため、これは正しいです。

以上から、正解は5となります。

日本薬局方に収載されている次の確認試験に関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

「本品 1 mLにヨウ素試液 2 mL及び A 試液 2 mLを加えて振り混ぜるとき、淡黄色の沈殿を生じる。」

1. ヨウ素は求電子剤として働く。
2. イソプロパノールはこの確認試験で陽性となる。
3. 化合物の構造に含まれるホルミル基の検出に用いられる。
4. A は水酸化ナトリウムである。
5. 淡黄色の沈殿はヨードホルムである。

　解 説　　　　　

ヨードホルム反応が、α 位のハロゲン化を利用した、メチルケトン基（及び、酸化された際にメチルケトンを生じるアルコール）の確認試験に用いられる反応であることは基礎知識です。従って、ホルミル基の検出ではありません。

以上より、正解は 3 です。

参考　有機化学まとめ　α 位のハロゲン化、アルキル化

ボルテゾミブは、プロテアソームの β5 サブユニットの N 末端トレオニン残基と結合し複合体を形成することにより、プロテアソームの働きを阻害する。以下の記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. ア で示した複素環はピリミジン環である。
2. イ で示した不斉中心の立体配置は S 配置である。
3. ウ で示したホウ素はルイス酸として働く。
4. エ で示したホウ素の形式電荷は ＋1 である。
5. エ で示したホウ素は sp³ 混成である。

　解 説　　　　　

選択肢 1 ですが
ピリミジン環は、ベンゼンの 1,3 位の炭素が窒素で置換されたものです。一方、ア で示された複素環は、ベンゼンの 1,4 位が置換されたもの（ピラジン）です。（104-9)。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2 ですが
イ で示した不斉中心の立体配置は、以下のように R です。

選択肢 2 は誤りです。

選択肢 3 は妥当です。
ルイス酸とは空の電子軌道を有しており、電子対を受け取るものです。（類題 99-9）

選択肢 4 ですが
ホウ素 B の最外殻電子は３です。これが基本の数となります。次に、現在の電子数を数えます。数え方のルールとしては「共有結合１個につき、電子１」と数えます。「孤立電子対があれば、２」です。

エ で示したホウ素 からは結合が ４本 あることが読み取れます。つまり、電子数４です。

基本の数より、電子数が１増えています。電子が増えていれば、符号としてマイナスをつけます。（電子が基本の数よりも少なくなっていたら、符号としてプラスをつけます。）。

以上より、エ で示したホウ素の形式電荷は　ー１　です。
＋１ではありません。選択肢 4 は誤りです。

選択肢 5 は妥当です。
B から出る結合が４本なので sp³です。

以上より、正解は 3,5 です。

次の抗悪性腫瘍薬のうち、DNA の塩基部分をアルキル化するのはどれか。1 つ選べ。

　解 説　　　　　

抗がん剤のうち、アルキル化剤であれば、ナイトロジェンマスタードやシクロホスファミドのように、N からクロロアルカンが２つ伸びているものはないか・・・？（参考　101-132 A　ナイトロジェンマスタードの構造）。と考え、見つからず悩む問題ではないでしょうか。

本問選択肢の構造は　めちゃくちゃ構造好きや、薬好きの中には、全て何の薬かわかる人がいると思います。しかし、国家試験対策として必要なレベルは超えていると考えられます。また、化学の問題であることもふまえて考えれば、それぞれの構造と薬の対応がわからずとも、官能基から判断できる問題と推測します。すると、特徴的な部分構造として、選択肢 2 の構造における「窒素を含むヘテロ３員環が」目に付くのではないでしょうか。

ヘテロ３員環として、酸素を含む エポキシドの開環反応（参考　有機化学まとめ　オキシラン類（エポキシド）の開環反応）も連想すれば、反応性が高そうだし、DNA の塩基部分とも この部分を反応点として反応し、結果としてアルキル化してもおかしくないのではないか、と推測し、選択肢 2 を選べるといいな、という問題です。

ちなみに
選択肢 1 はイマチニブです。
BCL-ABL チロシンキナーゼ選択的阻害薬です。（参考 105-59)。

選択肢 2 はマイトマイシン C です。
抗悪性腫瘍薬です。

選択肢 3 は タモキシフェンです。
ER （エストロゲン受容体）遮断薬です。※乳腺では抗エストロゲン作用をあらわすが、子宮内膜や骨においてはエストロゲン様作用をあらわします。（参考 104-254255)。

選択肢 4 は テガフールです。
代謝されてフルオロウラシルになる プロドラッグです。（参考　製剤学まとめ　代表的なプロドラッグ）。

選択肢 5 は　リュープロレリンです。
性腺刺激ホルモン放出ホルモン（Gn-RH ：gonadotropin-releasing hormone）誘導体の一種です。

以上より、正解は 2 です。

日本薬局方収載センナに関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。

1. マメ科植物 Cassia angustifolia Vahl または Cassia acutifolia Delile の小葉を基原とする生薬である。
2. 確認試験としてマグネシウム－塩酸反応が用いられる。
3. 純度試験として残留農薬 (総BHC及び総DDT) の量が規定されている。
4. 瀉下作用を示す活性本体は、腸内細菌により生成したアントロン類である。
5. 妊婦や妊娠している可能性のある女性に使用する場合には流早産の危険性があるため注意を要する。

　解 説　　　　　

センナの基原植物は、センナ（マメ科）です。主成分はセンノサイド類です。センノシドは、アントラキノン類の一種です。

マグネシウムー塩酸反応は、フラボノイドの確認試験です。いわゆる篠田反応です。リボン状Mg/塩酸　により生じる H₂ がフラボノイドを還元します。すると、アントシアニンが生成されて呈色されます。（101-109)。アントラキノン類の確認試験ではないため、選択肢 2 が誤りです。

以上より、正解は 2 です。
類題 100-214215
（↑ センノサイドの構造式もあるので、ぜひ確認しておきましょう。）

天然物由来成分の化学構造を基に開発された、血液凝固抑制作用を有するクマリン誘導体はどれか。1つ選べ。

　解 説　　　　　

「血液凝固抑制作用を有するクマリン誘導体」という部分から「ワルファリン」と連想できるのではないでしょうか。その上で「構造・・・なんとなく見たことあるけど、自信が持てない・・・」と感じる問題だった人がかなりいたのではないでしょうか。

選択肢の構造もヒントになるのですが「ワルファリンK」、すなわち「ワルファリンカリウム錠」という記述や表記を思い出せれば（例えば 106-242243)、構造中に K を含むのが、選択肢 4 だけ　なので、正解を選べると思います。

以上より、正解は 4 です。

ちなみに
天然物由来の化学構造を基に　という点についてですが、カビが生えたスイートクローバーによって引き起こされるウシの出血性疾患　があり、それを契機にジクマロールが発見されました。改良されて、殺鼠剤としても用いられているのが、抗凝固薬であるワルファリンです。