以下のアルドヘキソースAのアノマーはどれか。1 つ選べ。

　解 説　　　　　

【アノマーの基礎知識】
アノマーとは、糖が 5 or 6 員環の環状構造を形成する際に生じる 2 種類の立体異性体同士の関係のことです。鎖状構造の時には不斉炭素ではないが、環状構造の時に不斉炭素になる C をアノマー炭素といい、不斉炭素ができるために生じる 異性体同士の関係がアノマーです。

与えられた A におけるアノマー炭素は「O － C －OH （炭素六員環の右上部分）」と結合している炭素です。

アノマー炭素に結合している OH の向きだけが異なる異性体が A のアノマーです。

以上より、正解は 4 です。

類題 101-210
https://yaku-tik.com/yakugaku/101-210/

参考　グルコースの構造、性質、役割
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-4-2-1/

以下の薬物に含まれる金属元素Mとして適切なのはどれか。1 つ選べ。

1. Li
2. Mg
3. Al
4. Ca
5. Zn

　解 説　　　　　

原子 M から 3 本手が出ていることから、最外殻電子数 3 の金属原子と考えられます。

選択肢 1 ですが
Li の最外殻電子は 1 個です。選択肢 1 は誤りです。

選択肢 2,4,5 ですが
Mg、Ca、Zn の最外殻電子は 2 個です。Zn については、電池の反応式 や酸化還元の半反応式において、Zn → Zn²⁺ + 2e^– となることから判断できると思われます。選択肢 2,4,5 は誤りです。

以上より、正解は 3 です。

ちなみにですが
本問の構造式は 胃粘膜保護薬 アルジオキサの構造式です。含 Al 薬物としては他にスクラルファートが代表例です。

以下の化合物のうち、最も酸性度が高いのはどれか。1 つ選べ。

　解 説　　　　　

選択肢 1 はアルコール類、選択肢 2 ~ 5 はフェノール類 です。一般的にフェノール類の方が酸性度が高いです。正解は 2 ~ 5 です。

類似した構造の酸性度を考える時には HA → H⁺ + A^– という反応における 共役塩基 A^– の安定性を評価します。共役塩基が 安定している方が H が抜けやすく 酸性度が高い構造です。以下、選択肢 2 ~ 5 の構造を比較します。

選択肢 2 は
置換基がないフェノールです。

選択肢 3 は
電子供与基である アミノ基 (-NH₂) が置換している p – アミノフェノールです。

選択肢 4 は
弱い電子吸引基である ハロゲンの一種 Cl が置換している p – クロロフェノールです。

選択肢 5 は
強い電子吸引基である ニトロ基 (-NO₂) が置換している p – ニトロフェノールです。

H が抜けたフェノキシドイオンの負電荷を 電子吸引基が引きつけることで負電荷の非局在化を促すため、ニトロフェノールの共役塩基 の安定性が相対的に大きいです。従って、酸性度が最も高いのは ニトロフェノールです。

以上より、正解は 5 です。

類題 101-10
https://yaku-tik.com/yakugaku/101-010/

参考　誘起効果・共鳴効果による酸性度の変化
https://yaku-tik.com/yakugaku/yk-3-8-2/

以下の化学種のうち、ベンジルカチオンが最も安定化されているのはどれか。1 つ選べ。

　解 説　　　　　

正電荷が最も非局在化できる構造を選べという問題です。まず、選択肢 1 ~ 5 のどの構造であってもベンゼン環の電子が共鳴することで正電荷は非局在化されます。(下図参照)
ベンゼン環の 正電荷を有する炭素に OCH₃ があると、O の共有電子対が共鳴できるので更に正電荷が非局在化します。(下図参照)

ベンゼン環の電子が共鳴して、正電荷を有する炭素は オルト位及びパラ位です。つまり、オルト位 及び パラ位に OCH₃ がある場合に 共鳴します。

従って
ベンゼン環のオルト位とパラ位の両方に OCH₃ がある選択肢 4 の構造が、最も正電荷が非局在化するため、安定化されている とわかります。

以上より、正解は 4 です。

ビンクリスチンの生合成前駆体となるアミノ酸はどれか。1 つ選べ。

1. オルニチン
2. チロシン
3. トリプトファン
4. フェニルアラニン
5. リシン

　解 説　　　　　

ビンクリスチンは、微小管の機能を阻害する植物アルカロイド系の抗がん剤です。アルカロイドとは窒素含有化合物の総称で、塩基性を示します。

窒素が含まれた特徴的な部分構造として、ベンゼン環と N を含む５員環が縮合したインドール環が左端部分に見受けられます。従って、生合成前駆体となるアミノ酸はトリプトファンであると推測されます。

※ 選択肢のアミノ酸について、オルニチン以外の構造は基礎知識です。インドール環と類似構造のアミノ酸といえばトリプトファンと判断できると思われます。過去問で同内容が問われたこともあります。

以上より、正解は 3 です。

類題 107-10
https://yaku-tik.com/yakugaku/107-010/

参考 アミノ酸の構造、性質
https://yaku-tik.com/yakugaku/sk-4-3-1/

ちなみに
オルニチンの構造式は以下の通りです。