第101回薬剤師国家試験　問108

第101回薬剤師国家試験　問108

図1は、メラトニンの¹H-NMRスペクトル（400 MHz、DMSO-d6、基準物質はTMS）である。なお、ア及びエのシグナルは一重線であり、ケ及びコのシグナルはそれぞれNH基のプロトンに由来する。また、拡大図A及びBの拡大率はそれぞれ異なる。次の記述のうち正しいのはどれか。２つ選べ。

１　アのシグナルは、aのプロトンに由来する。
２　イのシグナルの積分値は、オのシグナルの積分値と等しい。
３　インドール環6位のプロトンのシグナルは、オである。
４　メラトニンの不飽和度は7である。
５　メラトニンの整数質量は奇数である。

解答・解説

解答

3、4

解説

１　誤
アのシグナルは、3H分のシグナルであることから、メチル基に由来するプロトンのシグナルである。メラトニンにはメチル基が2つ存在し、インドール環の3位の側鎖に結合しているメチル基のプロトンの方が、5位の側鎖に結合しているメチル基のプロトンより、電子密度が高いため低い化学シフト値にシグナルが現れる。よって、アのシグナルは、インドール環の3位の側鎖に結合しているメチル基のプロトンに由来する。
２　誤
イのシグナルは、インドール環の3位の側鎖に存在するメチレン基のプロトンのシグナルであることから、2H分の積分値が得られる。よって、イのシグナルの積分値（2H分の積分値）は、オのシグナルの積分値（1H分の積分値）と異なる。
３　正
インドール環の6位のプロトンは、7位のプロトンとカップリングし、4位のプロトンとダブルカップリングすることから、シグナルの分裂が二重の二重線として現れる。よって、インドール環6位のプロトンのシグナルは、オである。
４　正
分子式がC_xH_yN_zO_nの化合物の場合、不飽和度を以下の式で求められる。
不飽和度＝（2x＋2－y＋z）÷2
メラトニンの分子式がC₁₃H₁₆N₂O₂であることから以下のようにメラトニンの不飽和度を求めることができる。
メラトニンの不飽和度＝（2×13＋2－16＋2）÷2＝7
５　誤
メラトニンの分子式がC₁₃H₁₆N₂O₂であることから、以下のようにメラトニンの整数質量を求めることができる。
メラトニンの整数質量＝12×13＋1×16＋14×2＋16×2＝232（偶数）
それぞれの分子量をC＝12、H＝1、N＝14、O＝16とする。