第97回薬剤師国家試験

第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つ選べ。

 水溶性は、ピリジンよりキノリンの方が高い。
 塩基性は、ピロリジンよりピロールの方が弱い。
 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。
 芳香族求電子置換反応は、ピロールよりピリジンの方が速い。

 

 

 

 

 

 

解答・解説

解答
2、3


解説
1 誤
ピリジン及びキノリンの構造を以下に示す

上記の構造より、キノリンに比べ、ピリジンの方が炭素数が少ない。そのため、ピリジンの方が水に溶けやすい(水溶性が高い)。

2 正
ピロリジン及びピロールの構造を以下に示す。

ピロリジンの構造中に含まれる窒素のローンペアは、プロトンを受け入れることができるため、ピロリジンは塩基性を示すが、ピロールの構造中に含まれる窒素のローンペアは2p軌道に収容され芳香族性に寄与し、プロトンを受け入れることができないため、塩基性を示さない。このことから、塩基性はピロリジンよりピロールの方が弱い。

3 正
ピリジン及びピペリジンに結合したプロトンを以下に示す。

ピリジンは芳香族性を示し、ピペリジンは芳香族性を示さない。
芳香属性を示さない複素環に直接結合した水素のシグナルは、芳香族性を示す複素環に直接結合した水素のシグナルに比べ、高磁場側に現れる。よって、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 誤
ピリジンとピロールを比較すると、6員環で6個のπ電子を有するピリジンの方が、5員環で6個のπ電子を有するピロールよりも電子密度が低いため、芳香族求電子置換反応は、ピロールよりピリジンの方が遅い。

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