[問題] 次の文(a), (b)を読んで, 問1～問5に答えなさい(図参照)。
グルコース(ブドウ糖)は多くの不斉炭素原子をもっている。グルコースの鎖式(鎖状)構造はAで示されるが, 水溶液では主に(5)位のOH基がCHO(アルデヒド)基に付加した六員環構造BとCの混合物として存在する。このほかに, (4)位のOH基がCHO基に付加した五員環構造( ア )も微量含まれる。なお, 鎖式(鎖状)構造Aは通常A'のように表される。
①リボ核酸(RNA)の構成成分であるリボースも水中では鎖式(鎖状)構造と環状構造の平衡混合物として存在する。RNAにおいてリボースは五員環構造Dをとっており, (1)位のOH基は核酸塩基とおきかわり,
②(3)位のOH基と(5)位のOH基がリン酸ジエステル結合をすることにより, 分子間でつながった高分子鎖が形成される。
(image428)問1. 不斉炭素原子に関し, 問(a)と問(b)に答えなさい。
(a) BやCの構造におけるC(1)は不斉炭素原子である。C(1)の配置(C(1)に結合している4種類の原子や原子団の配置)がEと同じであるのはB, Cのうちどちらですか。B, Cのいずれかを選びなさい。
なお, Eにおいて結合C(1)-Oと結合C(1)-C(2)は紙面内に存在し, 結合C(1)-OHは紙面から手前に, 結合C(1)-Hは紙面から後ろにそれぞれ突き出ているものとする。
答
(b) BにおけるC(3)の配置と同じであるのはF, Gのうちどちらですか。F, Gのいずれかを選びなさい。
答
問2. グルコースはフェーリング液を還元する。水溶液中のグルコースがA, B, Cの平衡混合物であるとしよう。フェーリング液の還元に直接関与する構造はA, B, Cのうちどれですか。1つ, または2つを選びなさい。
答
問3. 五員環を有する( ア )の構造を, 環状構造(B, C, D)の表し方にならって記しなさい。なお, 炭素の番号を示す数字は省略してよい。(1)位のOH基はCおよびDと同じ上向き(β型)で書くこと。また, HとOHが結合したC(5)はCH(OH)のように書くこと。
答
問4. 下線部①に関し, リボースの鎖式(鎖状)構造をA'にならって示しなさい。炭素の番号を示す数字は省略してよい。
答
問5. 酸とアルコールの脱水縮合により得られる物質をエステルとよぶ。3価の酸であるリン酸PO(OH)3はアルコールのOH基1個, 2個, 3個とエステル結合を形成することが可能で, それぞれリン酸モノエステル, リン酸ジエステル, リン酸トリエステルを生じる。
下線部②に関し, リボース2分子とリン酸1分子から形成されるリン酸ジエステルのうち, RNAに見られるのと同じ結合様式をもつものの構造式を例にならって示しなさい。
例はメタノール2分子とリン酸1分子から形成されるリン酸ジエステルの構造式である。なお, リボースを表す場合はDに基づくこと。また, 炭素の番号を示す数字は省略してよい。
答