第100回薬剤師国家試験　問100　吸光度、旋光度、X線回折法

水酸基を有する医薬品Xのデータは以下の通りである。次の記述のうち正しいのはどれか。２つ選べ。
分子量：200
300 nmにおけるモル吸光係数：20,000
比旋光度[α]²⁰_D：－30°〜－33°

医薬品Xの300 nmにおける比吸光度E ¹^％_{1 cm} は1,000である。
医薬品Xの1.0×10^－⁶mol/L溶液の旋光度を層長100 mmのセルを用いて測定すると－3.0°〜－3.3°となる。
医薬品Xの赤外吸収スペクトルにおいて、水酸基の伸縮振動スペクトルの波数は、測定溶媒との水素結合形成により減少する。
医薬品Xの結晶を作成しX線（波長1.54 Å（0.154 nm））を照射した。このとき、回折角2θが60°の回折点由来の面間隔は0.89 Åである。ただし、3^1/3＝1.73とする。

解答・解説

解答
1、3

解説
１　正
比吸光度E ^1％_{1 cm}とモル吸光度係数εの間には、以下のような関係式が成立する。

ε＝20,000、M＝200であることから、E ^1％_{1 cm}を以下のように求めることができる。

E ^1％_{1 cm}は1000となる。

２　誤
比旋光度[α]²⁰_D は、以下の式で表される。

α：旋光度、l：層長、c：濃度

旋光度αを求めるためには、cの単位を（g/mL）にする必要がある。
c＝1.0×10^－6mol/L、分子量：200であることから、
c＝1.0×10^－6mol/L＝1.0×10^－6×200 g/1000 mL＝2.0×10^－7g/mL
比旋光度[α]²⁰_D＝－30°〜－33°、c＝2.0×10^－7g/mL、l＝100 mmであることから、旋光度αを以下のように求めることができる。

αは、－6.0×10⁻⁶〜－6.6×10⁻⁶となる。

３　正
４　誤
X線を結晶に照射し、回折がみられる場合、ブラッグの式が成立する。
ブラッグの式：2dsinθ＝nλ
θ：入射X線と結晶面の角度、d：面間隔、n：整数、λ：波長
λ＝1.54 Å、θ＝30°であることから、面間隔dを以下のように求めることができる。
2dsin30°＝n×1.54 Å　　　（sin30°＝1/2）
d＝n×1.54 Åとなる。
この結果から、面間隔dは、1.54 Åの整数倍であることがわかる。