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有 機 化 学

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Academic year: 2021

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(1)

京都大学大学院工学研究科

化学系(創成化学専攻群)修士課程

平成23年度入学資格試験問題

(平成22年8月23日)

有 機 化 学

<<200点>>

注意:問題は全部で5題あり、すべて必須で選択問題はありません。こ の問題冊子の本文は5ページあります。解答はすべて解答冊子の指定さ れた箇所に記入しなさい。

(試験時間 14:00〜15:30)

(2)

(下書き用紙) 

(3)

1

問題 I(30点)

問1 次の文章を読み,それに続く問いに答えよ。

1,8-

ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンは,その塩基性がアミンとしては著 しく強く(共役酸の

pK

a

12.1 ),プロトン捕捉能が高いことから「プロトン

スポンジ」と呼ばれる。系中の微量の酸によって有機反応が阻害される場合,

1,8-

ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンの添加により反応効率が増大する例が 報告されている。 

 

1,8-

ビス(ジメチルアミノ)ナフタレンの塩基性が強い理由を以下の三つの 語句を用いて説明せよ。 

 

立体反発 ・ 共鳴安定化 ・ キレート

問2

2-

ニトロフェノールと

4-

ニトロフェノールの沸点と水への溶解度は下表に 示す通りである。これらの差が発現する理由を説明せよ。 

  

化合物 沸点

(℃)

水への溶解度

(g / H

2

O 100 mL) 2-

ニトロフェノール 

4-

ニトロフェノール

217 279

0.2 1.7

問3 次の文章を読み,それに続く問いに答えよ。

グルコピラノース誘導体であるサリシン  (

C

13

H

18

O

7

は柳の樹皮に含まれ,

抗炎症剤として有用である。サリシンのピラノース環上の置換基は全てエク アトリアル位にある。サリシンは銀鏡試験に陰性で,加水分解によりD

-

グル コースとサリゲニンを与える。サリゲニンは性質の異なる二種類のヒドロキ シ基を有する

o-二置換ベンゼン誘導体である。サリゲニンの酸性度はサリシ

ンのそれよりも大きい。 

 

サリゲニンの構造式を記せ。

(4)

問題 II(50点)

下記に示す反応式 (1)~(4) の空欄 A~J に当てはまる適切な化合物の構造式 を記せ。ただし,

DHI

および

J

に関しては,立体配置がわかるように記すこと。 

(1) OH, H2O (2) H3O+

180 °C – CO2

F G

N CH3 H3C

H +

p-TsOH Cl – H2O

H2O

H

J +

N CH3 H3C

H H

+

(3)

(4)

EtO OEt

O O

Br

I

E

Compound containing a three-membered ring

O

t-BuOK hν

D NO2

OH

Br Br2

FeBr3

(1) Sn, HCl (2) OH

NaNO2 HCl

A B

C

(1)

(2)

Cu2O Cu2+, H2O

(5)

3

問題 III(30点)

下記の問1および問2に答えよ。必要な場合には,立体配置がわかるように記すこ と。ただし,鏡像異性体が存在する場合には,その一方のみを記せばよい。

3-

ヘキシンを次の(あ)(い)の方法でそれぞれ還元した。

(あ)

Ni

2

B (P-2

触媒

)

存在下で水素と反応させると化合物Aが生成した。

(い)エチルアミン中,低温で金属

Li

を反応させると化合物Bが生成した。

幾何異性体の関係にある化合物Aと化合物Bに対して,それぞれ別々に次の各反応 を行った。

(1)

Br

2 と反応させた。

(2)

O

3 と反応させた後,酢酸中

Zn

で処理した。

(3)過安息香酸と反応させた。

(4)

OsO

4 と反応させた後,

NaHSO

3 水溶液で処理した。

問1 (1)(2)の各反応で,化合物Aから得られる主生成物をそれぞれ構造式 で記せ。

問2 (3)の反応で化合物Aから得られる生成物Cに,

NaOH

水溶液を反応さ せると,(4)の反応で化合物Bから得られる生成物Dと同じものが得られた。

化合物Cから化合物Dが生成する反応機構を記せ。

(6)

問題 IV(50点)

下記の問1および問2に答えよ。

問1 空欄

A

~

F

に当てはまる適切な化合物の構造式を記せ。

O

O CH3 H3C

O

OEt

O HO(CH2)2OH p-TsOH

(1) NaOH, H2O

(2) H3O+, heat H3C

O

OEt O

(1) NaOEt, EtOH (2) H3O+

NaOMe, MeOH

(1) SOCl2 (2) EtOH A

E F

D 1

(1) H2C=CHCO2Et, NaOEt, EtOH (2) H3O+

(1) NaOH, H2O (2) CH3I B C

問2 ケトエステル

1

から化合物

A

が生成する反応機構を記せ。

(7)

5

問題 V(40点)

シクロヘキサノンまたは

1-

ブタノールのいずれかを出発化合物に用いて,下記の 化合物(1)~(4)を合成する経路を,必要な反応剤とともにそれぞれ記せ。

ただし,炭素を含まない無機化合物は反応剤として自由に使ってよいが,有機化合 物は上記二つ以外のものは使わないこととする。また,溶媒は考慮しなくてもよい。

(1)

2-

ブテン

(2)アジピン酸

(3)

1-

ブチルシクロヘキサノール

(4)シクロヘキシルアミン

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