資格Hub第111回・薬学理論問題・10問・公式正答照合
有機化学、構造解析、反応機構、天然物化学を扱います。全10問の公式正答と、各選択肢の判断根拠をこのページに載せています。
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有機化学、構造解析、反応機構、天然物化学を扱います。官能基、電子の移動、立体配置を順に確認し、名称だけの暗記で選ばないことが要点です。
求電子置換のσ錯体でベンゼン環芳香族性を保つ
公式正答 2
インドールは電子密度の高い3位で求電子攻撃を受け、正電荷を2位・窒素へ共鳴分散できる中間体を作ります。正答は2です。
1は3位への臭素付加後のσ錯体として、正電荷の位置と結合関係が適切に表されていません。
2が正しいです。3位炭素がBrへ結合し、隣接2位に正電荷を置く共鳴構造は窒素の電子対でも安定化できます。
3はベンゼン環側への攻撃を表す中間体で、反応性の高いインドール3位への優先的置換を説明しません。
4もベンゼン環の芳香族性を失う形の中間体で、主生成物へ至る最安定経路ではありません。
5は3位攻撃に対応せず、正電荷を窒素・2位へ有効に共鳴分散するσ錯体を表していません。
脱離基の塩基性で反応性を並べる
公式正答 4
一般に酸塩化物、酸無水物、活性エステル、通常のアルキルエステルの順に反応性が下がり、選択肢4のエチルエステルが最も低反応性です。正答は4です。
1はO-アシルイソ尿素型で、アミド形成などに利用される活性化されたアシル化中間体です。通常のアルキルエステルより反応性が高い構造です。
2は酸無水物で、脱離基が共鳴安定化したカルボキシラートになるためエステルより反応性が高いです。
3はフェニルエステルで、フェノキシドがアルコキシドより安定な脱離基となるため、通常のエチルエステルより反応しやすくなります。
4が正しいです。エトキシドは比較的強い塩基で脱離しにくく、選択肢中で求核アシル置換への反応性が最も低くなります。
5は酸塩化物で、Cl⁻が良い脱離基となり、選択肢中でも高い反応性を示します。
基質・求核剤・立体化学から主生成物を判定する
公式正答 2
第二級臭化物へのI⁻のSN2反応は立体反転して進み、図の生成物を与える選択肢2が正しいです。正答は2です。
1は第三級臭化物の加水分解でSN1が起こり得ますが、平面状カルボカチオンを経るため単一立体配置のアルコールだけを示す生成物は不適切です。
2が正しいです。I⁻がC–Br結合の背面から攻撃し、Brを置換して反応中心の立体配置が反転します。
3は第三級臭化物へ強塩基メトキシドを作用させて置換体だけを示していますが、立体障害のためE2脱離が優先します。
4は第一級臭化物ですが、メタノールは弱い中性求核剤であり、図のように単純に主生成物のエーテルを与える条件とは評価しにくい反応です。
5は第二級臭化物に嵩高いtert-ブトキシドを作用させて置換体を示していますが、強塩基・立体障害によりE2脱離が主となります。
無キラル試薬が二つのエナンチオ面を攻撃するか判定する
公式正答 2・4
ヒドロホウ素化–酸化と臭素付加では、アルケンの上下両面から等確率で反応して一対の鏡像異性体を生じます。正答は2・4です。
1は誤りです。接触水素化は同じ面からHを付加しますが、この対称な基質から得る主生成物は内部対称性を持つためラセミ体になりません。
2が正しいです。BH3はsyn付加し、続く酸化はC–B結合の立体を保持します。上下両面からの付加で鏡像体が等量生じます。
3は誤りです。過酸による立体特異的なエポキシ化で得る対称なエポキシドはメソ体となり、ラセミ混合物ではありません。
4が正しいです。Br2はブロモニウムイオンを経てanti付加し、どちらの面から開始するかにより一対の鏡像体を与えます。
5は誤りです。OsO4によるsynジヒドロキシ化で生じる対称なcis-ジオールはメソ体となります。
平面四配位・アクア化・グアニンN7を押さえる
公式正答 4・5
細胞内の低Cl⁻環境で塩化物配位子が水へ置換され、活性錯体が主にグアニンN7へ結合します。正答は4・5です。
1は誤りです。Pt(II)のd8錯体であるシスプラチンは正方形平面型で、四面体型ではありません。
2は誤りです。図のtrans体トランスプラチンはDNA架橋の幾何が異なり、シスプラチンのような強い抗がん活性を示しません。
3は誤りです。主に解離するのは塩化物配位子で、アンミン配位子は保持されます。
4が正しいです。血中はCl⁻濃度が高くアクア化が抑えられ、細胞内の低Cl⁻環境で水置換が進みます。
5が正しいです。図のアはプリン環7位窒素で、活性錯体が隣接グアニン間などに架橋を作りDNA複製・転写を阻害します。
アリスキレンの側鎖模倣からLeu–Val結合を選ぶ
公式正答 4
レニンはアンジオテンシノーゲンのLeu–Val間を切断します。図では4の位置です。正答は4です。
1はAsp–Arg付近の結合で、アンジオテンシンIのN末端を決めるレニン切断部位ではありません。
2はTyr–Ile付近で、既知のレニン認識配列Leu–Valと一致しません。
3はPro–Phe付近で、アリスキレンが模倣する切断部位側鎖の組合せではありません。
4が正しいです。図のアリスキレンでイがLeuのイソブチル側鎖、ウがValのイソプロピル側鎖に対応し、その間の加水分解遷移状態を模倣します。
5はIle–His付近で、レニンがアンジオテンシンIを切り出すLeu–Val結合ではありません。
Schiff塩基交換と生成α-ケト酸をたどる
公式正答 1・4
内部アルジミンから外部アルジミンへの移行は付加脱離で進み、L-アスパラギン酸からはオキサロ酢酸が生じます。正答は1・4です。
1が正しいです。基質アミノ基がPLPのイミン炭素へ付加した後、Lys側鎖が脱離するトランスアルジミネーションです。
2は誤りです。図の段階ではLys側鎖のアンモニウム部分はプロトン供与側、すなわち酸として働く向きで示されています。
3は誤りです。加水分解でα-ケト酸Fを遊離する際に使うXは水で、過酸化水素ではありません。
4が正しいです。アスパラギン酸のアミノ基がカルボニル基へ置き換わり、対応するα-ケト酸オキサロ酢酸になります。
5は誤りです。Eはアミノ基を受け取ったピリドキサミン5′-リン酸（PMP）であり、図示のピリドキシン5′-リン酸ではありません。
積分値とn+1則から炭素鎖を復元する
公式正答 5
CH3–CH(Cl)–CH2–CH2Clなら、CH3二重線、CHCl六重線、CH2Cl三重線を説明でき、図の5に一致します。正答は5です。
1は末端メチル基が隣のCH2により三重線となるはずで、観測された3H二重線と一致しません。
2は同じ炭素にClが二つ結合する構造を含み、CHClの1H六重線を与えません。
3は対称性や結合関係から、4種類すべてのシグナルと3:2:2:1の積分比を再現できません。
4では該当炭素がCH2Cl2型となり、1HのCHClシグナルがなく、4.3 ppmの1H六重線を説明できません。
5が正しいです。CHClは隣接するCH3の3HとCH2の2Hにより見かけ上六重線、CH2Clは隣接CH2により三重線を示します。
baicalin・geniposide・berberineを生薬と経路へ対応させる
公式正答 2・5
化合物Bのgeniposideはイソプレノイド由来で、化合物Cのberberineはオウレンとオウバクの二生薬に含まれます。正答は2・5です。
1は誤りです。化合物Aはbaicalinで、そのアグリコンbaicaleinはフラボン骨格を持ち、イソフラボンではありません。
2が正しいです。化合物Bはイリドイド配糖体geniposideで、イソプレノイド経路から生合成されます。
3は誤りです。腸間膜静脈硬化症との関連が問題となるのはサンシシ由来geniposideとその代謝物で、化合物Cのberberineではありません。
4は誤りです。baicalinはオウゴンの根の主要成分ですが、geniposideを含むサンシシはクチナシの果実を用います。
5が正しいです。berberineはオウレンの根茎とオウバクの樹皮の双方に含まれます。
道管と木部繊維から根生薬を選ぶ
公式正答 1
管状の道管と多数の木部繊維を含む根由来の生薬末はシャクヤク末です。正答は1です。
1が正しいです。シャクヤクはPaeonia lactifloraの根で、木部由来の道管・木部繊維などを観察できます。
2のブクリョウは菌核を用いる菌類生薬で、菌糸の断片が中心となり維管束植物の道管や木部繊維はありません。
3のリュウコツは大型哺乳動物の化石骨で、植物の管状組織や木部繊維を含みません。
4のアロエは葉から得た乾燥液汁で、根の木部組織を丸ごと粉砕したような道管・木部繊維像とは異なります。
5のケイヒは樹皮を用い、コルク細胞、石細胞、繊維、油細胞などが鑑別点ですが、木部の道管を伴う根生薬像には合いません。
出典は厚生労働省「第111回薬剤師国家試験問題・正答」です。問題本文と選択肢は転載していません。正答は厚生労働省の公表正答と照合しています。
解説は資格Hubが独自に作成したもので、厚生労働省とは関係ありません。