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| ちょっと気が向いたので、東大化学でも。
去る3月26日に行われた『令和7（2025）年度東京大学第2次学力試験』の『化学』を解いてみました。
問題や解答はネット上に公開されていますので、そちらでご確認ください。
（『河合塾』、『代々木ゼミナール』、『東進』）
試験時間は2科目で150分、配点は2科目あわせて120点（120/440）。
素直に考えれば、化学1科目で60点、大問1つあたり20点と推測できます（詳細は不明）。
先述のとおり、解答速報は各所で公開されているので、一応、解説がメインです。
……ですが、私製の宿命として、もしかしたら誤りがあるかもしれません。
あしからずご了承下さいませ。
記事は大問ごとに分割しています。
この記事ではその3（最終）として、第3問を取り扱います。
【第3問】
問ア
ビウレット反応に関する問題。
ビウレット反応は、一般的に水酸化ナトリウム水溶液と硫酸銅（Ⅱ）の水溶液を用いる。
したがって、正解は試薬（4）と液性（7）。
問イ
ペプチドの構造決定の問題。
まず結果1～4をまとめると、ペプチドXは以下の様に表せる。
結果5より、加水分解で5種類のペプチドが得られている。
これは、可能なすべてのペプチドが得られたことを示す。
結果6より、端のペプチドに追加のアミノ基が含まれることがわかる。
そしてC末端側ではない（結果4）ので、N末端側がトリペプチドaであり、ジペプチドcでもある。
さらに結果7の元素分析により、各元素の質量比が示されている。
これを用いて、各元素の組成比を計算する。
$\begin{align}
{\text{C}}:{\text{H}}:{\text{N}}:{\text{O}} &= \dfrac{{49.3}}{{12}}:\dfrac{{9.6}}{{1.0}}:\dfrac{{19.2}}{{14}}:\dfrac{{21.9}}{{16}} \\
&= 3.0\bcancel{0}:7.0\bcancel{1}:1.0\bcancel{0}:1 \\
\end{align} $
したがって、アミノ酸A1はリシンである。
結果8より、ジペプチドの1つは立体異性体を持たない。
それが可能なのはC末端側のみであり、表3-1ではグリシンのみである。
したがって、アミノ酸A3はグリシンである。
ここで結果7に戻り、ジペプチドcの分子量からアミノ酸A2を求める。
$\begin{align}
{R_2} + 202 &< 220 \\
{R_2} &< 18 \\
\end{align} $
分子量がこの範囲となるアミノ酸を表3-1から選ぶ。
アミノ酸A2はグリシンではない（結果1）ので、アラニンである。
結果8で与えられるペプチドの分子量の範囲から、アミノ酸A4を求める。
$\begin{gather}
150 \leqslant 12n + 1.0 \times 2n + 118 < 170 \\
32 \leqslant 14n < 52 \\
2.2... \leqslant n < 3.7... \\
\therefore \;n = 3 \\
\end{gather} $
したがって、ペプチドXは以下のような化合物であった。
最後に、アミノ酸A4について考えられる構造を描く。
立体異性体を持たないことに注意する（結果8）。
問ウ
『L型とD型の鏡像異性体』に関する問題。
平面状の分子に対し、上から反応するか下から反応するかで、生成物の構造が異なる。
それを「立体異性体」の関係という（あ）。
別の遷移状態を経る反応経路では、「活性化エネルギー」が異なる（い）。
図3-3の反応は水素の付加である。
化合物Dを見ると、中心炭素に付加した水素は紙面「手前」から反応したことがわかる（う）。
問エ
アミノ酸からジペプチドを合成する問題。
2種類のアミノ酸を、重複を許して2つ並べる順列に等しい。
したがって、4通り。
問オ
官能基の保護に関する問題。
アミノ基を保護したL-アラニンと、カルボキシ基を保護したグリシンの反応を考える。
問カ
『適切な保護基』に関する問題。
保護基を脱保護するときの反応条件から、問題点を記述する。
「脱保護の際、同じ条件で、アミド結合だけでなくペプチド結合も加水分解してしまうから」
問キ
『固相合成法』に関する問題。
固相合成法では、化合物の見た目の大きさが樹脂ビーズのものになる（図3-5）。
また、図3-4では樹脂ビーズが結合していても反応が問題なく進むことが示されている。
「濾過により、樹脂ビーズに結合した目的の化合物のみを得る」
問ク
保護基を導入し、アミノ酸から目的のペプチドを得る問題。
図3-4より、樹脂ビーズはC末端側に結合するので、ペプチドはN末端側に伸長する。
つまり、ビーズ－グリシン－D-アスパラギン酸－D-リシン－Lチロシンの順になる。
そして、ペプチドXを水酸化ナトリウム水溶液に溶解させる。
すなわちペプチドXは酸性の水素が外れ、陰イオンの状態になっている。
問ケ
ニンヒドリン反応と合成手順の修正に関する問題。
ニンヒドリン反応は、アミノ酸を検出する反応である。
つまり裸のアミノ基が残っているということであるので、それを記述する。
「ニンヒドリン反応はアミノ基の存在を示すので、工程3が十分でない。これに対処するには、アミノ酸Y3をさらに加えて工程3を追加で行う」
 
| | 2025/03/20 12:00｜大学受験化学｜TB：0｜CM：0｜▲
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