✏25【東北大】3⃣有機化学

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🍇こつぶ🐡

🍇こつぶ🐡

高校全学年

3⃣有機化学
[Ⅰ]問7に手こずる
[Ⅱ]問12の計算に手こずるかも。

例年通りの長文読解問題。
しっかり順に少しずつ構造を解きあかす。
手間と時間がかかる。

ノートテキスト

ページ1:

3
次の文章〔I〕と〔Ⅱ〕を読み, 問1から問12に答えよ。 構造式や不斉炭素原子
の表示(*)を求められた場合は,下記の例にならって書け。 なお、 立体異性体に
関して,不斉炭素原子に由来する立体異性体は区別しない。
(例)
CH,
| *
・CH2
H3C
-C-CH2-C-CH-CH2-OH
CH3
[I] 化合物 AとBはどちらも, 分子式 C16 H18 O の化合物であり,エステル
結合を3個もつ。 化合物 Aは不斉炭素原子をもっていないが,化合物 B は
不斉炭素原子を1個もつ。 化合物 AとBについて実験1から実験8を行った。
実験 1 化合物 A を水酸化ナトリウム水溶液で完全に加水分解した後に,
酸性になるまで希塩酸を加えたところ、 化合物 C, D, E と2価アル
コールであるエチレングリコールが得られた。 化合物 Cは分子量
136.0 の芳香族化合物であり,化合物Eは2価カルボン酸であった。
化合物 C,D,Eは,不斉炭素原子をもっていなかった。
実験2 化合物 C68.0mg を完全に燃焼させたところ, 二酸化炭素 176.0mg
と水 36.0mgのみが生成した。
実験3 化合物Cを過マンガン酸カリウムで酸化すると, 化合物 Cから分
子量が 30.0 増加した芳香族化合物 F が得られた。 化合物F のベンゼ
ン環に結合している水素原子のいずれか1個を臭素原子に置き換えた
構造として可能なものは、全部で1種類であった。
実験4 化合物Dは,酢酸カルシウムを乾留することで得られ,薬品の原
料や除光液などに用いられる。
- 30-

ページ2:

実験 5 化合物Bを水酸化ナトリウム水溶液で完全に加水分解した後に,
酸性になるまで希塩酸を加えたところ, 化合物 C, ヒドロキシ基をも
つ化合物 G と2価アルコールであるエチレングリコールが得られた。
化合物 C, G は,不斉炭素原子をもっていなかった。
実験 6 化合物Gを二クロム酸カリウムで酸化すると,化合物 G から分子
量が 14.0 増加した化合物 Hが得られた。
実験7 化合物Gについて,適切な反応条件を用いて脱水反応を行ったと
ころ,炭素原子間に二重結合が形成された化合物 I が得られた。
実験8 化合物Iに臭素を反応させたところ,分子量が 159.8 増加した化合
物が得られた。 化合物 J は,不斉炭素原子をもっていなかった。
問1 化合物 Cの分子式を書け。
問2 化合物 CとFの構造式をそれぞれの解答欄に書け。
問3 化合物 Dの名称を書け。
問4 化合物Eの構造式を書け。
問5 化合物の構造式を書け。
問6 化合物の構造式を書け。
問7 化合物 B の構造式を書け。 不斉炭素原子には*印をつけよ。
-31-

ページ3:

③ [1]
誘族カルボン酸?
(25東北大)
問1実2より、© +02
+64
68mg
Cygirlbx 12
44
2
?
48mg
→CO2+H2O
176 mg 36 mg
C:H:0
H & 136 x 3 = 4mg | = 11 = 4
18
9
0g):68-52=16mg
12
4:4:
C 4 H 40
16
16
(C4H140)n=136
681=
136
KMn04
問2 実ろより下はP位のハー
n = 2 i C 8 H 8 Oz
分子式
C
分
30増 側鎖の酸化
C8H802
H₂
5-07
HJ-C

ページ4:

13
問3
実4よりアセトン F
CH3COO
PA 4 C 16 H 18 06
CH3 C00-
CH3C00
Du = 34-18=8
: Ca
C=0 C=<?
エステル3つ
4+3+1
guests
C16 H1800
© C8H8Oz
+ 3H20
C2H60Zエチレングリコール
C16 H24OqKOC3H60 アセトン
C3H4O4 ジカルボン酸
E
マロン酸
HO-C
-
CHE COM
0
問5
アヤトン 2級アルコール:→ビニルアルコール
4416
© (10-(1-12)2-0(4)
com
HO-C=CH2 ケトエノール
エチレン
-1-20
ove
CH3
果性化
グリコール HG
アルコール
.4420
-H20
HSC
-
アセトン
CH3-C=CH
H
だと
に
Hならない
O-CH-CHhogecro-F=CH2
CH3
2

ページ5:

3
abe
Cib H18 06
Du=34-18=8
4
+
C=0 C=<?
3+1
エステル3フ
4355
C8
COON
t
C16 H1806 ©C8H802
3420
C2H60Zエチレングリコール
C16 H2409 @C6H1005
エチレングリコール
√ Du = 14-10-2②
HO√(CH2)2-011 ⑤
環て、
なし
C2
C6
あり
ラクトン?
実6より
kz (r₂On ④
©とエチレングリコール+
COOH)
M+14より1級アルコール構造あり
-CH2-OH
-E-α-
10-C
ラクトン
y
"
水なし
切れて
エステル3つあるより
GはCOOH×2,OHX1をもつ
① c-c-c-c-OH
②
C-c-c-olt
r
し
3
C6のCOOH×2を
抜いたC40Hを考える
1級アルコール

ページ6:

間句つづき
R. 1887 Flink → Brake Do
J
1) C-C-C=C
②c-c=c
Br₂
500772
どこにつけても
ができる
からメ
C-C-C-C ***z
Br Br Br Br
C-C=C Bry (-¿-c
し
Br Br
Hool-c-c
Cour
I c
coor
C
をつける
COOH
をつける
Br
HO-C-C-CH2-Br
C-OH
3
© + +エチレングリコール+Gか。
~Count+HO-
-OH
+ HOUC
coun
UHL
©+9+エチレングリコール
COOH+HO
40
-Cout
OH
Court
4

ページ7:

問7 G Hooc
-
CH2-CHICHI-COOH より
T
CH2
OH
⑤は、
CH31
④+EG+または、
⑨+++EG
(1)
(CH2)2 ---CH₂
CH₂
水
・
Bは
C
C
C
(
(CHz),
こっち
「Gはなし」より、五負環ラクトンの方の構造
FC-
C
"1
0
-
O-CH2-CH2z-O-C-CH2-CH-C
ち
T
2
CH₂ C=O

ページ8:

〔Ⅱ〕 安息香酸は天然樹脂に含まれる芳香族カルボン酸であり, 防腐剤,医薬品,
染料,香料などの原料に用いられる。 安息香酸に関して実験 9から実験11
を行った。
実験9 安息香酸に炭酸水素ナトリウム水溶液を加えると気体が発生した。
実験10 適切な触媒を用いてアセチレンに安息香酸を付加させると, 安息香
酸から分子量が26.0増加した化合物 K が得られた。 化合物 Kに炭
酸水素ナトリウム水溶液を加えても気体は発生しなかった。
実験11 化合物 K の付加重合によって, 高分子Lが得られた。 222.0gの
高分子Lのエステル結合を0.60mol/L 水酸化ナトリウム水溶液で完
全に加水分解し, 高分子 M を合成した。
問8 安息香酸について,次の(a) から (e) の記述の中で正しいものをすべて選
び,解答欄の記号を○で囲め。
(a) 水溶液中でわずかに電離して, 弱い塩基性を示す。
(b) エーテル溶液中で単体のナトリウムと反応して, 水素を遊離させる。
(c) フェーリング液を還元する。
(d) ベンゼン環の炭素原子に結合したカルボキシ基のo-位にヒドロキシ基
をもつ化合物はサリチル酸と呼ばれ, 医薬品の原料になる。
(e)現在,工業的にはクメン法と呼ばれる方法によって合成されている。
問9 実験9の反応を化学反応式で示せ。 ただし, 安息香酸は構造式で書け。
問10 化合物 K の構造式を書け。
-32-

ページ9:

(1)
<実の>
(179) Ex Court
KA Court NaHCO3
<実10>Mが26増加↑
(実寒い>
n2
Coun C2H2
付加
2 (CH₁ = CHF 10-1)
0.60 mol/L M
Na OH
CH₂-CH
fcm
⑩
Hc=c
H
COUN
cozt EZT + H2O
Cz H₂
26
-C=c-
T
出ない
NaHCO3 CU₂
coor部分が
付加して
うぶれた
0.0-
←
FCH₂
-
CH
OCO.
M
(148)
PVA (44)
P98 a
a b (b c d
@ e
RCOOH + Na COUN
+H₂T
P.99
C-OH
+ NaHCO3 → Eco Na + H2O + CO₂
PA10
H₂C =
= CH
O-C-
"
0
6

ページ10:

問11 実験 11 の下線部の反応で,理論上必要な水酸化ナトリウム水溶液の体積
[L]を求め,その数値を有効数字2桁で書け。 このとき,高分子Lは100%
加水分解したものとする。
問12 高分子 M22g を15% ホルムアルデヒド水溶液で処理したところ, 高分
子Mのヒドロキシ基の 32% がアセタール化し, 高分子 N が生成した。
(1) 高分子 N の名称を書け。
(2)生成した高分子 Nの質量〔g〕を求め, その数値を有効数字2桁で書け。
-33-

ページ11:

[]
222
④222.0g中にエステル結合れ個あるから
148n (9/1)
で4人化
148mm(mol)←これと同じmolのNaot
求める仕種をV(L)とすると、
+1471
222
148
間に
0.2
mol = 0.60 √ nul
742
☺ 2.5 L
P₁\12 M FCH₂- CH.
[CH₂ - CH]
HCHO
→
16タール化
-
0.604-Y
0.4
==
4
=2.5
(44×2)
CH₂-CH-CH-CH7
FCM₂-CH-CHI- CH 7 ~ [CH₁₂-CH-
(44)
とする
N
ビニロン
0 - CH₂-0
32%
(100)
32
OHL
68%
⑩の2単位分の式量=100%/max +88g/ml = 91.84
130 +88%/100=-91.84
生成したg=使用g×量比二
22yx 91.84 m.
ふ
88n
=22.9
hit 23 g
7

ページ12:

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。
化合物
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
とんど生じない。
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
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、単ではな
ケトン構造(カル
もつアルドースと、
れいずれも塩基性水溶液中で加熱すると
を
に不安定で酸化されや
スが生成する
thank you for visiting!
H-
YUOH
CHIOH
に関して。
の中で像の
7.
「性体の総数を数え
また、一
では区別しないもの。
-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、C.H120分 の
分子式で表される単は、水溶液中で分子と分子の平衡合物
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訳分
子として存在する比率は同じであるとする。
HO
マンノース(アルドー
加熱による別の単糖の生成
すると、上記の中間体Aを
不安定で酸化されやすいが
などが徐々に生成する
コ下線部に関して、プシコースの構造式を、 以下の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
番号はフルクトースと同じである。
グルコース
体A]
マンノー
体B]
H
プシュー
他の
条件下での加熱による
(6)
H
uco
H
HC-OH
H-
-OH
@c_CHIOH
HOC-H
HO---
-H
H
OH
H
HO
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
手前側に向かう結合をで表した構造式
H-C-OH
H-OH
H-C-OH
HI-OH
SCHz
OH
HH
OH
32-
直鎖状分子として、
(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〜

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