含窒素複素環化合物に関する記述のうち、正しいのはどれか 97回薬剤師国家試験問103
第97回薬剤師国家試験 問103
含窒素複素環化合物に関する記述のうち、正しいのはどれか。
2つ選びなさい。
1 水溶性は、ピリジンよりキノリンの方が高い。
2 塩基性は、ピロリジンよりピロールの方が弱い。
3 重クロロホルム中で測定した1H-NMR のうち、
炭素原子に結合した水素のシグナルは、ピリジンよりピペリジンの方が高磁場に観測される。
4 芳香族求電子置換反応は、ピロールよりピリジンの方が速い。
第97回薬剤師国家試験 問103 解答解説
◆ 1について
1 × 水溶性は、ピリジンよりキノリンの方が高い。
→ 〇 水溶性は、キノリンよりピリジンの方が高い。
π不足系芳香族複素環は、構造中に非共有電子対がsp2混成軌道に入る窒素原子を含み、この窒素原子が水分子と水素結合を形成する。そのため、ピリジンとピリミジンは水と任意の割合で混ざる。しかし、キノリンやイソキノリンは疎水性のベンゼン環が縮合しているため、ピリジンとピリミジンと比べて水溶性が低い。
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97回問103の1
◆ 2について
2 ○ 塩基性は、ピロリジンよりピロールの方が弱い。
窒素の非共有電子対がp軌道に収容され、環の芳香族性に寄与している場合、その窒素は塩基性を示さない。
ピロールでは、窒素の非共有電子対がp軌道に収容されることで、環は芳香族性を示し、結果、環は安定なものになっている。
よって、ピロールは塩基性を示さない。
詳細は下記のリンク先を参照
97回問103の2
◆ 3について
3 〇 重クロロホルム中で測定した1H-NMR のうち、炭素原子に結合した水素のシグナルは、ピリジンよりピペリジンの方が高磁場に観測される。
芳香環ではπ電子の環電流効果が働くため、1H-NMRにおいて芳香環炭素に結合した水素のシグナルは7〜8ppmの低磁場に観測される。
脂肪族の炭化水素に結合した水素のシグナルは1〜3ppm付近の高磁場に観測される。
◆ 4について
4 × 芳香族求電子置換反応は、ピロールよりピリジンの方が速い。
→ 〇 芳香族求電子置換反応は、ピリジンよりピロールの方が速い。
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97回問103の4
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