官能基の酸化レベルと官能基相互変換還元酸化炭化水素アルコールアルデヒド, ケトンカルボン酸炭酸 H R R' H H R' R OH H R' R OR'' H R' R Br H R' R NH 2 H R' R SR' R" O R R' RO OR R R' アセタール RS S

(1)

炭化水素アルコールアルデヒド，ケトンカルボン酸炭酸酸化還元加水分解脱水 R OR'' H _R' R R' RO OR R OR'' O R H H _R' R OH H _R' R R' O R Br H _R' R NH₂ H _R' R SR' H _R' R R" R R' RS SR R R' N-R'' R R'' R NH₂ O R C N R Cl O R O O R O O C O H₂N NH₂ O HO OH O R OH O 官能基の酸化レベルと官能基相互変換アセタールチオアセタールイミン二酸化炭素尿素 R' R O 炭化水素アルコールアルデヒド，ケトンカルボン酸炭酸酸化還元加水分解脱水 R OR'' H _R' R R' RO OR R OR'' O R H H _R' R OH H _R' R R' O R Br H _R' R NH₂ H _R' R SR' H _R' R R" R R' RS SR R R' N-R'' R R'' R NH₂ O R C N R Cl O R O O R O O C O H₂N NH₂ O HO OH O R OH O 官能基の酸化レベルと官能基相互変換アセタールチオアセタールイミン二酸化炭素尿素 R' R O

(2)

薬品合成化学�小問題1� 1) LiAlH4は次のような構造であり，（ハイドライドイオン）の求核剤攻撃で還元をおこなう。 H Al H H H H Al H H H H R OCH3 O H R OCH3 O H R H O H + R H O H R H HO H エステルがLiAlH₄によって一級アルコールに還元される反応機構を巻矢印で示せ Li Li OCH₃ H 2）ジャスミンの香り成分ジャスモンは1,4ジケトンをアルカリ処理する事によって合成する。反応機構を完成せよ。 O O O cis-jasmone O O H O O O O O OH O H OH O NaOH OH

H

OH OH 反応機構 R-COOCH₃ LiAlH₄ RCH₂OH 反応機構 H2O

(3)

薬品合成化学小問題2�

N

O

H

N

O

H

N

O

H

N

O

N

O

H

N

O

ニトロ化，ハロゲン化の反応機構を曲がった矢印で示せ。

ニトロニウムイ

オン

H

Br

Fe

Br

Fe

Br

H

Br

Fe

Br

H

Br

Fe

Br

_Br

Br

(4)

薬品合成化学�小問題3��

O

H

（1）

α,β-不飽和化合物は様々な反応をする可能性がある。以下の様な反応の生成物の構造を書

け。

O

H

O

H

O

H

R

R'

R

O

MeO

R''

O

R''

O

R

R'

O MeO

R''

R

R'

O

OMe

（2）エノラートとエステルの反応はクライゼン縮合（反応）と呼ばれる。反応機構を記せ。

（3）次の分子間Diels-Alder反応の反応機構を記せ。

（4）反応機構を書き，分子内Diels-Alder反応の生成物を予想せよ。

O

H

R

O

H

R

O

H

R

O

H

R

(5)

O H Li N O H Li N O Li O H O Li O H O Li O H O H H O H H O Li O H H O H H O H 薬品合成化学�小問題4 1）リチウムエノラートの生成，アルドール反応，�プロトン化を6員環遷移状態を想定して書いてみた。曲がった矢印を入れなさい。 2）次の電子移動で生成する化合物を書け COOMe O H O O O OEt H O H H O Se O O Mg Br ヒント Li X Li X COOMe C O H O O H O H O Se O O OEt O Mg Br

(6)

薬品合成化学　小問題5-1 _{環化（Ｃ-Ｃ結合生成）} 官能基変換脱保護保護林雄二郎ら　2010年天然有機化合物討論会 O H O H O H O H N Ph Ph OTMS H O H HO N Ph Ph OTMS H N Ph Ph OTMS O H HO H _N Ph Ph OTMS O H H H₂O, H tBuO2C N O O N Ph Ph OTMS O H tBuO2C N O O OH2 H N Ph Ph OTMS O H tBuO2C N O O H O H H N Ph Ph OTMS O H tBuO2C N O O H O H H N Ph Ph OTMS O H tBuO2C N O O H O H 一段階目の反応の反応機構を示せ

(7)

薬品合成化学　小問題5-2 _{環化（Ｃ-Ｃ結合生成）} 官能基変換脱保護保護林雄二郎ら　2010年天然有機化合物討論会 tBuO2C N O H O O O H H CO3 tBuO2C N O H O O O H HCO₃ P _OEt O O EtO EtO tBuO₂C O H O H N O O P _OEt O O EtO EtO tBuO2C O O H N O O OEt O P O EtO EtO H tBuO2C O O H N O O OEt O P O EtO EtO H tBuO₂C O _O H N O O P O EtO EtO H OEt O 二段階目の反応の反応機構を示せ

(8)

薬品合成化学小問題6

1.ニトリルが酸性条件下加水分解されてカルボン酸が出来る反応の反応機構を記せ。

2）ケトンとエチレングリコールが脱水縮合して環状アセタールが生成する反応機構を書け

3) 環状アセタールが加水分解してケトンとエチレングリコールが生成する反応機構を書け

R

C

N

H

R

C

N

H

OH

₂

R

C

N

H

O

H

R

C

N

H

O

H

R

C

N

H

O

H

R

C

N

H

O

H

R

C

N

H

O

H

O

H

_H

R

C

N

H

O

H

O

H

R

C

N

H

O

H

O

H

ニトリル

アミド

カルボン酸

アンモニア

OH

₂

H

O

H

HO

OH

O

OH

H

O

OH

H

O

OH

H

₂

O

H

O

H

O

H

O

H

O

OH

H

₂

O

_O

O

OH

H

OH

O

OH

O

H

HO

H

O

(9)

薬品製造化学小問題7

R

OH

O

H

R

OH

O

H

H-O-CH

₃

R

OH

HO

_{O CH}

₃

H

R

O

_{O CH}

₃

H

R

_O

O

O CH

₃

H

2) 四酸化オスミウムによるアルケンのジヒドロキシル化の反応機構を書け

O

Os

O

Os

O

エステル

OH

₂

H

O

Os

O

O H

O

Os

O

O H

O

H

O

Os

O

O H

O

H

O

Os

O

H

O

Os

O

H

O

Os

O

H

3) Swern酸化の反応機構を書け

O

H

S

Cl

NEt

₃

O

H

S

HNEt

₃

Cl

H

_NEt

3

O

H

S

HNEt

₃

O

S

H

1) 酸性メタノールによるエステル化の反応機構を書け。

(10)

薬品合成化学小問題８ 3）酸触媒でTHPエーテルの出来る反応機構を書け。(矢印を入れなさい） O O H R OH O H O R H O H O R 4）THPエーテルが加水分解してアルコールが出来る反応機構を書け。 H H OEt O O OH OH OEt O O O CH₂OH O O CHO O O SH SH O O S S CH3 O O CH3 O 2) 下の各官能基変換の名称は次の４つのどれか。酸化、還元、脱水縮合、加水分解。 CH3 OH O O H H OH O H O R H O H O R H HO H O HO 1）プロスタグランジン類の最も有効な合成法は３成分連結法(3 components coupling)と言われている。これは下のようなシクロペンテノンに銅試薬を1,4付加させた後，中間体のエノラートをヨウ化物でトラップする方法である。曲がった矢印を入れて反応機構を示せ。また，立体化学について考察せよ。 O RO Cu OR'' R' 1) COOCH3 I 2) O RO COOCH3 OR'' O RO OR'' O RO OR'' COOCH₃ I _O RO COOCH3 OR'' 反応機構 H 脱水縮合脱水縮合還元酸化還元加水分解還元混みあいの少ない向こう側から反応混みあいの少ない手前側から反応

(11)

薬品合成化学小問題9�� 1）t−ブチルエステルはカルボン酸に酸性条件下ブテンと反応させて合成する。反応機構を記せ。 CH3 CH3 CH2 H CH3 CH3 CH3 O R O H O R O CH3 CH3 CH3 2) t−ブチルエステルを酸処理するとブテンとカルボン酸が生成する。反応機構を記せ H O R O CH3 CH3 CH3 H 3) vicinal diol (隣り合った2つのヒドロキシル基）はアセトンとの反応で環状エーテルとして保護する。生ずる水は2,2-ジメトキシプロパンなどを共存させて取り除く。(water scavenger)�反応機構を記せ。必要なローンペアは自分で書き込むこと。 OH OH O H O H O OH OH H O OH O H H O OH O H H O O H O O H

MeO OMe H _MeO _OMe H O OMe H Me O H H O Me O H H O Me O H H O H MeOH O _H O OH OH _MeO _OMe O O O 2MeOH + + + + 全体の反応式は H (触媒）反応機構 O R O CH3 CH3 CH3 H O R O CH3 CH3 CH3 H CH3 CH3 CH₂ O R O H CH3 CH3 CH2 H H

(12)

薬品合成化学小問題10�� 1）�ワッカー酸化

反応機構

R

PdCl2(cat), CuCl2(cat) O2, H2O R O Cl Pd Cl H₂O R O Pd H H Cl Cl R O Pd H Cl HCl H R O H Pd(0) HCl R R O

Pd(0) + 2CuCl2 PdCl2 + 2CuCl 2CuCl + 2HCl + 1/2 O2 2CuCl2 + H2O

2）�鈴木カップリング Br B HO HO Pd(0), OH 反応機構 Br Pd Pd B HO HO OH B HO HO HO 酸化的付加アート錯体 B(OH)3 + Br Pd Br

(13)

薬品合成化学小問題11�� 1）�オゾン分解反応機構 1) O3 2)Me2S R R O H 2）�閉環メタセシス R' H H R' H O R R' H H O O O R R' H H O O O R R' H H O O O R H O O O R' H Me S Me R H O O O R' H S Me _Me R O H R' H O Me S Me O Ln Ru Ph Ln:Ligands (cat.) + + 反応機構 Ln Ru R Ru R Ln Ru R Ln Ru _L n Ru Ln R=Ph H

(14)

薬品合成化学小問題12

O iPr₂N , -78ºC H3C Et3N, 130 ºC O H3C O H₃C 1) 下の反応の選択性を下の図を用いて説明せよ。以下のの語句を参考にして( )を埋めよ。三置換二重結合，四置換二重結合，熱力学的に安定，遷移状態での立体的混み合い，活性化エネルギー，化学平衡，熱力学的，速度論的� (a) (b) (1) (2) (3) (2)は(四置換 )二重結合で(3)は(三置換 )二重結合なので，熱力学的に安定なのは(2)である。しかし，�（3)が出来る経路の方が (遷移状態での立体的混み合い )が少ないため， (活性化エネルギー��)が低くなっている。高温で十分なエネルギーがある場合，どちらの活性化エネルギーの山を越えることが出来るため，経路(b)を経て，安定な(2)を与える。これを(熱力学 )制御という。（2）と（3）の間には間には（化学平衡�）が存在する。一方,低温で�経路(b)の活性化エネルギーの山を越えることが出来ない場合，(a)の経路で，熱力学的には不安定な(3 )を選択的に与える。これを(速度論 )制御という。 2)反応機構を書き，選択性の理由を考えなさい。 CH3 O H H H CH3 O H H H CH3O CH₃O CH3 HO H H H CH3O H CH₃ CH3O H H H O CH3O CH3 CH₃O H H H HO H CH₃ O H H H CH3 O H H H H H CH₃ HO H H H CH3 H H H HO CH3 HO H H H CH3O H CH3 CH3O H H H HO H CH3OH CH3OH A B A B 塩基性条件酸性条件主生成物主生成物 a b a b a a b b 混み合い少ないカルボカチオン

(15)

Nu

薬品合成化学小問題13

1) 隣にヘテロ元素があるカルボニル基への付加反応は五員環の金属錯体を経て進行する。 O = Et _Et O Me H O Et Et Me H O Et Et Me H O Et H Et Me 90˚右回転 _{90˚左回転} 2）�隣にヘテロ元素が無いカルボニル基への付加反応は隣の炭素に結合する最もかさ高い基がカルボニル基と直交する配座で進行する。（上面）（下面） O OMe Et Et O OMe H O Et Et OMe H （上面）（下面） O Et O H Et Metal Me 求核剤は混み合いが少ない面から攻撃求核剤は混み合いが少ない面から攻撃（かさ高い基の反対側の斜め下から攻撃） Nu Nu = Nu HO Et O H Et Me HO OMe Nu Nu 有利 Nu Nu HO Et Me H Et HO Me Nu 上面から攻撃上面から攻撃

(16)

薬品合成化学小問題14 次の反応の主生成物の構造を書け。立体化学はFelkin-Ahnモデルやキレーションモデルを使って予想せよ。 CHO H3C 1) CH3MgBr 1) LiAlH4 O PhO 1) ZnBH4 CHO 1) PhMgBr CHO OCH3 1) CH3CH2MgBr 2) H3O 2) H3O 2) H3O 2) H3O 2) H3O H H CH3 O H H CH3 O H H CH3 O CH3 _CH3 有利下面上面 H H CH3 CH3 OH H3C H O 大中小 CH3 O H3C CH3 OH CH3 CH3 H O 下面上面大中小 CH3 CH3 H O H 有利 CH3 CH3 H O H CH3 CH3 H H HO H3C CH3 OH H H _Ph O 下面上面大中小 Ph H O H H O Ph H H O Ph 有利 H H Ph OH Ph Ph Ph OH CH3 H PhO O 下面上面 CH3 H PhOO H _H 有利 CH3 H PhO _OH Zn H OH PhO OCH3 H O 上面 H O 下面 H CH3OO Mg 有利 H H CH3O HO Et OCH3 OH Ph Ph

官能基の酸化レベルと官能基相互変換 還元 酸化 炭化水素 アルコール アルデヒド, ケトン カルボン酸 炭酸 H R R' H H R' R OH H R' R OR'' H R' R Br H R' R NH 2 H R' R SR' R" O R R' RO OR R R' アセタール RS S

H