第106回薬剤師国家試験　問104（理論問題）　シメチジンの合成反応

解答
2

解説
本問はシメチジンの合成反応に関する問題である。
１　誤
イミダゾールは、芳香族複素環であり、3位の窒素の非共有電子対がsp²混成軌道に収容されていることから塩基性を示す。また、ピリジンも芳香族複素環であり、窒素の非共有電子対がsp²混成軌道に収容されていることから塩基性を示す。一般に、共役酸が安定なほど塩基性が強い。イミダゾールの共役酸は、共鳴により安定となる。そのため、イミダゾールはピリジンよりも強い塩基である。

２　正
部分構造aが脱離して生じるアニオンは、アミドイオンであり、その共役酸はアミンとなる。部分構造bが脱離して生じるアニオンは、チオラートイオンであり、その共役酸はチオールとなる。

アミンとチオールの酸性度を比較すると、チオール＞アミンとなるため、チオールの方が、pKaが小さい。よって、部分構造ａよりも部分構造ｂの方が、脱離して生じるアニオンの共役酸のpK_aが小さい（酸性度が高い）。

３　誤
本反応では、N-シアノイミン（＝C=N-CN）のイミンの炭素は、部分正電荷を帯びており、CH₃NH₂（メチルアミン）の窒素がイミンの炭素と結合しているため、CH₃NH₂は求核剤として働いている。

４　誤
シアノ基は、電子求引性基として働く。

５　誤
一般に窒素のある非共有電子対の電子密度が高いほど、塩基性は強い。部分構造cは、グアニジド基に電子求引基であるシアノ基が結合しており、窒素の非共有電子対の電子密度がグアニジド元よりも低下しているため、破線で囲んだ部分構造ｃは、グアニジンよりも塩基性が弱い。