構造解析(1):核磁気共鳴スペクトル( h-nmr) …chem/spectra/nmr-q.pdf3 ②...

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1 構造解析(1):核磁気共鳴スペクトル( H-NMR)でわかること。 H-NMR でわかること: 1) どんな種類 の H(プロトン、水素より正確には水素イオン)がそれぞれ何個 あるかがわかります。 2) H(プロトン、水素)の環境がわかります。(隣りの炭素に結合しているプロトンの数など) 化合物の H(プロトン、水素)の環境がわかると、化合物の構造が見えてきます。 はじめに:「等価のプロトン(水素)」、「非等価のプロトン(水素)」を見分ける練習をします。 問題:CH 3 CH 2 OH には、何種類のプロトンが、それぞれ何個ありますか? 答え:3種類あります。メチル(CH 3 -)のプロトン、メチレン(-CH 2 -)、水酸基(-OH)のプロトンです。これら は、それぞれ非等価なプロトンです。この場合、メチル基の3個のプロトンは、区別がつかないので等価 です。また、メチレンの2個のプロトンも区別がつかないので等価です。 従って、エタノールには、メチルのプロトン3個、メチレンのプロトン2個、水酸基のプロトン1個で合計3 種類、6個のプロトンが存在します。 H-NMR スペクトルには、プロトンの種類数だけシグナルが観測されます。(一つのシグナルが数本の ピークに分かれる場合がありますが、それらのピークをまとめてシグナルといいます) 練習 1-1:C 5 H 12 の異性体のうち、全てのプロトンが等価である構造を書きなさい。 練習 1-2:C 4 H 10 O の異性体のうち、等価のプロトンが2種類の構造を書きなさい。 H-NMR では、「非等価なプロトン」ごとにピークの位置が決まり、「等価なプロトン」の数に比例してピー クの面積(強度)が決まります。 従って、練習1-1で書いた構造の化合物の H-NMR スペクトルには( )本のピーク(シグナル)が見 られ、練習1-2で書いた構造の化合物の H-NMR スペクトルには( )本のピーク(シグナル)が見ら れる。と考えられる。 練習 2-1:次の化合物は何本の H-NMR シグナルが観察されるか考えなさい。 (1)2,4-dichloropentane (2) 2-chloropentane (3)3-methyl-2-butanol )本 )本 )本 構造がかけないと、判断できませんね。分子の名前から構造を書くことが出来る練習は重要です。

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構造解析(1):核磁気共鳴スペクトル(1H-NMR)でわかること。

1H-NMR でわかること:

1) どんな種類の H(プロトン、水素より正確には水素イオン)がそれぞれ何個あるかがわかります。

2) H(プロトン、水素)の環境がわかります。(隣りの炭素に結合しているプロトンの数など)

化合物の H(プロトン、水素)の環境がわかると、化合物の構造が見えてきます。

はじめに:「等価のプロトン(水素)」、「非等価のプロトン(水素)」を見分ける練習をします。

問題:CH3CH2OH には、何種類のプロトンが、それぞれ何個ありますか?

答え:3種類あります。メチル(CH3-)のプロトン、メチレン(-CH2-)、水酸基(-OH)のプロトンです。これら

は、それぞれ非等価なプロトンです。この場合、メチル基の3個のプロトンは、区別がつかないので等価

です。また、メチレンの2個のプロトンも区別がつかないので等価です。

従って、エタノールには、メチルのプロトン3個、メチレンのプロトン2個、水酸基のプロトン1個で合計3

種類、6個のプロトンが存在します。 1H-NMR スペクトルには、プロトンの種類数だけシグナルが観測されます。(一つのシグナルが数本の

ピークに分かれる場合がありますが、それらのピークをまとめてシグナルといいます)

練習 1-1:C5H12 の異性体のうち、全てのプロトンが等価である構造を書きなさい。

練習 1-2:C4H10O の異性体のうち、等価のプロトンが2種類の構造を書きなさい。

1H-NMR では、「非等価なプロトン」ごとにピークの位置が決まり、「等価なプロトン」の数に比例してピー

クの面積(強度)が決まります。

従って、練習1-1で書いた構造の化合物の1H-NMR スペクトルには( 1 )本のピーク(シグナル)が見

られ、練習1-2で書いた構造の化合物の1H-NMR スペクトルには( 2 )本のピーク(シグナル)が見ら

れる。と考えられる。

練習 2-1:次の化合物は何本の1H-NMR シグナルが観察されるか考えなさい。

(1)2,4-dichloropentane (2) 2-chloropentane (3)3-methyl-2-butanol

( )本 ( )本 ( )本

構造がかけないと、判断できませんね。分子の名前から構造を書くことが出来る練習は重要です。

2

実際のスペクトルを見ながら、読み方のポイントを見ていきましょう。

1) 環境の異なるプロトンは何種類? H の周りの環境(まわりに原子があるか)によって、ピーク(シグ

ナル)の位置(化学シフト値)がかわる。 → 化学シフト値から、水素の周りの環境がわかる。

2) 着目しているプロトンのついている原子のとなりの原子にプロトンが何個ついているか? スペクト

ルの分裂がきまる。 → 分裂の本数から着目しているプロトンが結合している原子の隣の原子に

結合しているプロトン数がわかる。

3) 同じ環境のプロトンは(「等価なプロトン」)は何個ある。 ピーク面積はプロトン数に比例する。→

面積比から、プロトンの数の比がわかる。

練習1 次の図はエタノール(C2H5OH:CH3-CH2-OH)の1H-NMR スペクトルです。

① シグナル(ピークのかたまり)は、何カ所に観測されていますか?それぞれ、横軸の単位に気をつけ

ながらどのへんにピークがあるかを答えてください。(ただし、ひとかたまりになっているのは一カ所と

数えてください。)

(ア) シグナル(ピークのかたまり)は3カ所に観測されています。(実際のスペクトルには、0ppm

(TMS:テトラメチルシランのピークが見られます。)→3種類の「非等価のプロトン」の存在

(イ) ピークの現れている横軸(ppm)の値を読むと、1.2ppm 付近、2.6ppm 付近、3.7ppm 付近にシグ

ナル(ピークのかたまり)が観測されます。この値を化学シフト値といいます。

(ウ) ppm の小さい方(右側)を高磁場側、大きい方(左側)を低磁場側といいます。

3

② シグナルは、隣接炭素に結合している(水素数+1)本に分裂します。→N+1 則

(ア) 隣の炭素に2個のプロトンがあるときは、そのプロトンのシグナルは3本に分かれます。 ① 逆に、3本のピークのシグナルが観測された場合は、そのプロトンがついている原

子の隣の原子にプロトンが2個(ピーク数-1)ついていることを示します。 (イ) 一本の場合を一重線(シングレット、s)、二本の場合を二重線(ダブレット、d)、三本の場合を三

重線(トリプレット、t)、4本の場合を四重線(カルテット、q)といい、それぞれ隣の炭素に水素が

(n-1)個ついていることを示しています。すなわち、一重線を示すプロトンの隣の炭素には0個、

二重線を示すプロトンの隣の炭素には1個、三重線を示すプロトンの隣の炭素には2個のプロト

ンがついていることを示しています。

(ウ) ピークの分離が悪く、多数のピークが重なったシグナルは多重線(マルチプレット、m)といいま

す。

(エ) 1.2ppm 付近のトリプレット(3本)のシグナルは、隣の炭素に水素が2個(3-1)ついているプロト

ンのシグナルであることがわかります。構造から、隣の炭素に2個の水素がついているプロトン

を探します。すなわち、メチル基のプロトンのシグナルと判断できます。

(オ) 3.7ppm 付近のカルテット(4本)のシグナルは、隣の炭素に水素が3個(4-1)ついているプロト

ンのシグナルであることがわかります。従って、構造からメチレンのプロトンのシグナルと判断で

きます。

(カ) 2.6ppm 付近のシングレットのシグナルは、炭素に結合していないか、隣の炭素に水素がないこ

とを示しています。ここでは、水酸基のプロトンがこの条件に当てはまります。

(キ) 一つのシグナルで観察される分裂したピークの強度比は、理論上は二項係数で現すことが出

来ます。ただし、チャートを読むときはおおざっぱに読んでかまいません。

③ 環境の違った H の数は面積比

(ア) 各シグナルの面積強度の比は、等価のプロトンの数に比例しています。すなわち、1.2ppm 付近

のシグナル、2.6ppm 付近のシグナル、3.7ppm 付近のシグナルの面積強度の比は3:1:2にな

っています。1.2ppm 付近のシグナルは水素3個、2.6ppm 付近のシグナルは水素1個、3.7ppm

付近のシグナルは水素2個の「等価なプロトン」からのシグナルであることを示しています。

4

練習2:CH3-CH2- CH2-NO2 のスペクトルを同じように読んでみてください。

1)環境の異なるプロトンは何種類ある?( ⁷ )種類 化学シフトは、約 1.1ppm、約 2.1ppm、約 4.4ppm 2)それぞれのシグナルに対応する等価のプロトン数と隣の炭素に結合しているプロトン数を調

べる。 1.1ppm のシグナルに対応する等価のプロトンの数は( ⁷ )個、その隣の炭素に

結合しているプロトンの数は( ⁷ )個 2.1ppm のシグナルに対応する等価のプロトンの数は( ⁷ )個、その隣の炭素に

結合しているプロトンの数は( ⁷⁷ )個 4.4ppm のシグナルに対応する等価のプロトンの数は( ⁷ )個、その隣の炭素に

結合しているプロトンの数は( ⁷ )個

注:2.1ppm のシグナルに対応するプロトンが結合している隣接炭素には3個と2個の水素がつ

いているので(3+2+1)で6本のシグナルになっているはずです。 その強度比は、1:5:10:10:5:1(二項係数から)になっているはずですが、一番外

側のピークは弱いので観測されにくくなります。 4) これらの結果から:

(ア) 1.1ppm 付近のシグナルは、( ⁷ )のプロトン (イ) 2.1ppm 付近のシグナルは、( ⁷ )のプロトン (ウ) 4.4ppm 付近のシグナルは、( ⁷ )のプロトンであると判断できます。 隣に電子吸引基(ここではニトロ基)があるプロトンの化学シフトは低磁場側にシフトする

傾向(この場合はcのプロトン)があることを覚えておくと役に立ちます。

三重線(3H)

三重線(2H)

六重線(2H)

CH3 CH2 CH2 NO2a b c

5

H3C COO CH2 CH3a b c

次に練習1-1で考えた化合物のスペクトルについて実際のスペクトルを示しました。 ネオペンタン ジエチルエーテル

簡単な解析例(1)

国家試験では、構造式か分子式は与えられるので、構造からスペクトルが類推できればよい。

(酢酸エチル)

1)プロトンの種類は( )種類

2-a) (a)のプロトンのシグナルは( )本に分かれる。

2-b) (b)のプロトンのシグナルは( )本に分かれる。

2-c) (c)のプロトンのシグナルは( )本に分かれる。

3)従って、1.3ppm付近のシグナルは( )のプロトン、2.0ppm付近のシグナルは( )のプ

ロトン、4.1ppm 付近のシグナルは( )のプロトンに帰属できる。

6

簡単な解析例(2) カルボン酸のある場合

(A)のプロトンのシグナルは( )ppm 付近

(B)のプロトンのシグナルは( )ppm 付近

(C)のプロトンのシグナルは( )ppm 付近に観測される。

カルボキシ基のプロトンのシグナルは低磁場(ここでは 11.5ppm 付近)に観測される。

簡単な解析例(3) ベンゼン環のある場合

ベンゼン環についたプロトンは 7-8ppm 付近に典型的なシグナルが出る。

特に、p 位に置換基がある場合は、二本ずつに分裂した特徴的なスペクトルが得られる。ほぼ同じ強

度を持った二本ずつに分かれた二本のシグナル(ダブルダブレット)

p-ethylphenol

一重線(1H) 四重線(1H)

二重線(3H)

三重線(3H)

四重線(2H)

一重線(1H)

二重線(2H) 二重線(2H)

7

以上の情報から、それぞれのシグナルはどのプロトンのスペクトルか考えなさい。

1.1ppm ( ) 2.6ppm ( ) 4.9ppm ( ) 6.8 と 7.0ppm 付近 ( )

o-ethylphenol

オルト位に置換基がある場合、ベンゼン環についたプロト ンのシ

グナルはこれまでの知識では、それぞれ何本に分裂すると考え

られますか?

H1:(   )本 H2:(   )本 H3:(   )本 H4:(    )本 m-ethylphenol

H メタ位に置換基がある場合、ベンゼン環についたプロトンのシグ

ナルはこれまでの知識では、それぞれ何本に分裂すると考えられ

ますか?

H1:(     )本 H2:(    )本 H3:(     )本 H4:(    )本

* 注:芳香環の場合には、ロングレンジカップリング (4 本以上の結合を隔てたスピン-スピン結合) が

必ず観測され、その割れ幅は狭い。その結果、実際のスペクトルは、複雑になって単純な分裂とは

ならない。ただし、国家試験では7ppm付近に、ダブルダブレットが見られたらパラ位に置換基がある

ことを思いだせば、ほかの知識をあわせれば答えを導くことが可能。

CH2CH3

HH

OH

H

a

bc

dH

e

f g

CH2CH3

OHH1

H3

H4H2

CH2CH3

H4H1

H3

OHH2

8

92回国家試験問題から

日本薬局方医薬品アスピリン、アセトアミノフェン、サリチル酸メチル及びパラオキシ安息香酸

メチルの構造式と 1H-NMR スペクトル(a~d)について、正しいものの組合せはどれか。各スペ

クトルは重水素化溶媒 dimethylsulfoxide-d6中で測定しているが、測定溶媒に基づくシグナルは

除いてある。各スペクトル中の枠内は拡大スペクトルを示し、拡大領域以外のピークはすべてシ

ングレット(一重線)である。

考える道筋: 1)特徴的なピークがあるかどうか調べる。 2)分子構造から何本のシグナルが出るか数える。 3)ピーク強度に合うようにプロトンとシグナルを対応づける。パラメーターはピークの分裂とピークの位置

1

構造解析(2):核磁気共鳴スペクトル(1H-NMR)を読む!!

化学シフト・結合定数・面積強度・遮蔽効果

前回の復習 まずは、「非等価なプロトン」を見分けよう。 次の化合物の何個の非等価なプロトンがあるか答えなさい。

1 CH3CH2Br 2 CH3OCH2CH(CH3)2 3 CH3CH2CH2COOH ( ⁷ ⁷ ) ( ⁷ ⁷ ) ( ⁷ ⁷ ) 次はスペクトルのシグナル値のデータである。対応する構造を類推せよ。

例題:C4H10O δ1.28ppm 一重線 (9H) δ1.35ppm 一重線 (1H) 答え: CH3)3COH 1 C3H7Br δ1.71ppm 二重線(6H) 2 C8H10 δ1.25ppm 三重線(3H) δ4.32ppm 七重線(1H) δ2.68ppm 四重線(2H) δ8.23ppm 多重線(5H) ( ⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷ ) ( ⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷ ) 3 C8H9Br δ2.00ppm 二重線(3H) 4 C4H9Cl δ1.04ppm 二重線(6H) δ5.15ppm 四重線(1H) δ1.95ppm 多重線(1H) δ7.35ppm 多重線(5H) δ3.35ppm 二重線(2H) ( ⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷ ) ( ⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷⁷ )

これまでの知識を使って国家試験問題の問題を解く(82回問 39)

次の図は、ある化合物(C10H13NO2)を 60MHz の装置で DMSO-d6中、テトラ

メチルシランを基準物質として測定し

たプロトン NMR スペクトルである。こ

のスペクトルから化学構造を推定し、該

当する化合物を選べ。ただし、9.55 ppm 付近のシグナルは重水で処理すると消

失する。また、測定溶媒に基づくシグナ

ルは除いてある。 下線部の解説:ヘテロ原子(O, N など)

に結合したプロトン(-OH, -NH な

ど)は溶媒中の水との交換によりしばし

ば観測されない。また、NMR 測定溶媒

に重水や重メタノールを用いた場合は

その重水素と交換して観測されない。

答え:5

2

NMR 解読のための基礎知識

国家試験の NMR の問題をとくための、6つのポイントを以下にまとめます。 この6つのポイントが理解できて、スペクトルを読む練習をすれば、国家試験の NMR の問題は

間違いなく解けるようになると思います。 (1)赤外線や紫外・可視の分光光度法と同じ、電磁波吸収スペクトル法である。

電磁波吸収スペクトルのうち NMR が用いる電磁波はラジオ波

紫外線や赤外線に比べて波長は長く、エネルギーは低い。

各プロトンが吸収するラジオ波(マイクロ波)の周波数は、周りの磁場の強さによって

異なる。 各プロトンは電子密度が異なり、外部磁場に対する遮蔽効果が異なる。外部磁場を弱め

る作用を示すことがある。(ごくごく定性的) プロトンの電子密度が低い→外部磁場に対する遮蔽効果が小さい(外部磁場への影響は少

ない)→外部磁場が弱くても共鳴する→低磁場で共鳴する(ppm 値が大きい)

プロトンの電子密度は周囲の元素の電気陰性度などで異なる。 プロトンの電子密度が低い→隣に電気陰性度の高い元素があると、プロトンの電子が引っ

張られる。→ 電子密度が低くなる。→ 低磁場で共鳴 だから:R-CH3 0.8~1.2ppm -O-CH3 3.0~4.2ppm 付近で観察されます。

(2)化学シフト(δ値、ppm)

6δ(ppm)= 10×

試料のプロトンの共鳴周波数-基準物質の共鳴周波数

発信器の周波数

NMR チャートの左の方が低磁場、右の方が高磁場

3

1) いくつかの化合物のメチルプロトンの化学シフト

☆ プロパン; 0.899ppm:三重線(6H)、1.336ppm:七重線(2H) CH3CH2CH3 ☆ アセトン; 2.162ppm:一重線(6H) CH3COCH3 メチル基の近くに電気陰性度の

高い酸素があるために、メチル基

のプロトンのシグナルが低磁場

側にシフトしている。 ☆ トルエン; 2.34ppm:一重線(3H) 7.38ppm:多重線(5H)

CH3

4

☆アニソール; 3.745ppm:一重線(3H) 7ppm 付近:(5H)

OCH3

酸素によってメチルプロトンのシグナル

が低磁場にシフトしている。

(3)シグナル数

等価なプロトンの化学シフト値は同じである。 スペクトルのシグナルの数は「非等価な」プロトンの数になる。 ただし、重水では、ヘテロ原子に結合したプロトンのシグナルは消失する。 復習:次の化合物の1H-NMR にみられるシグナルの数はいくつか?

1.CH3CH2CH3 2. CH3CH2CH2CH3 3. CH3CH2OCH3 4. CH3CH2OCH2CH3 ( ⁷ ) ( ⁷ ) ( ⁷ ) ( ⁷ )

(4)分裂(スピン-スピン結合)と分裂幅(結合定数)

a の水素の分裂:隣接水素は2個あるから2回分裂する。隣接する水素

は等価なので等間隔で分裂する。強度は 1:2:1(二項係数)となる。bの水素は、隣接水素が一個だけなので一回だけ分裂する。強度は 1:1

分裂幅のことをスピン-スピン結合定数といい。J 値(単位は Hz)で表

す。

H

Cl

Cl

CC

H

Cl

H

a b

二重線(3H)

三重線(2H)

5

J 値は機器の種類によらない。脂肪族水素の場合は約 7Hz である。 復習:次の化合物の各プロトンは何本に分裂した1H-NMR シグナルを与えるか?化合物の分子構造を

書き、それぞれのプロトンのシグナルが何本に分裂するかを書き入れなさい。

例: ethylalcohol CH3 - CH2 - OH 3本 4本 1本 1. 1,2-dichloropropane 2. 2,2,4-trimethylpentane

やや複雑な分裂:二重結合に結合したプロトン

C C

Hb

HcR

Ha

非等価なプロトンの数はいくつですか? Hb と Hc のプロトンは等価ですか??? Ha のシグナルは、Hb とのカップリング(スピン-スピン結合)で二本に分裂(Jab)し、さらに

Hc とのカップリングでそれぞれが同じ J 値で二本に分裂(Jac)する。 生じる4本のピークの強度はほぼ同じ。 ☆Ha のカップリング

Jab

Jac Jac

☆Hb は Ha とカップリングして二本に分裂し、このカップリングが Hc とカップリングしてわ

ずかに分裂する(Jbc) ☆Hc は Ha とカップリングして二本に分裂し、このカップリングが Hb とわずかにカップリン

グしてわずかに分裂する(Jbc)。 いずれも生じる4本のピークの強度はほぼ同じ。

結合定数に注意して!!!

6

C C

Hb

HcO

Ha

C

O

H3C

一重線(3H)

(1H) (1H) (1H)

Jab

Jbc Jbc

Jac

Jbc Jbc

Hb のカップリング Hc のカップリング この例では、Ha-Hc のスピン-スピン結合定数が Ha-Hb のスピン-スピン結合定数よりも少し大

きい。 Hb-Hc のスピン-スピン結合定数は小さい。 ビニル型プロトンは隣接するπ結合に強く遮蔽されてより低磁場(4.5~6.5ppm)で吸収する。

例題:次の化合物の 1H-NMR スペクトルに見られるシグナルはどのプロトンによるものか考えなさい。

ただし、2.1ppm 付近のシグナルは一重線(3H)。 4.5ppm 付近のシグナルはほぼ同じ強度の4本のピーク(間隔の狭い2本のピークからなる2つ

シグナルが隣接している)からなり、ピーク間の幅が狭い。 4.9ppm 付近のシグナルはほぼ同じ強度の4本のピーク(間隔の狭い2本のピークからなる2つ

シグナルがやや離れている)からなり、ピーク間の幅が広い。 7.2ppm 付近のシグナルは強度がほぼ同じで、等間隔でやや幅のひろい4本のピークからなる。

答え 2.1ppm は(⁷⁷⁷ )のシグナル 4.5ppm は( ⁷⁷ )のシグナル 4.9ppm は( ⁷⁷ )のシグナル 7.2ppm は( ⁷⁷ )のシグナル

(5)面積値(等価なプロトンの数に比例)

(6)重水素置換

-OH、-NH2、-COOH などのプロトンは重水(D2O)を添加するとそれぞれ-OD、

-ND2、-COOD に置き換わる。その結果シグナルが消失する。 , 逆に、D2O を添加して消失したシグナルはこれらのシグナルであることがわかる。

7

ここまで来たら、演習あるのみ!! まずは国家試験問題から

84回問2(一部改変) 分子式 C6H14の化合物のうち: 1)1H-NMR を測定するとき、3種類のシグナルが観測される化合物の構造をすべて書きなさい。

2)1H-NMR を測定するとき、2種類のシグナルが観測される化合物の構造をすべて書きなさ

い。

87回問26

トルエンをニトロ化したところ、ア~ウの 3 種の化合物が得られた。下の図a~cは、それら

の CDCl3中でのプロトン NMR スペクトル(400MHz)である。スペクトルと化合物の正しい組合

せはどれか。

ア 2-ニトロトルエン イ 4-ニトロトルエン ウ 2、4-ジニトロトルエン

8

85回問24

下の図は、日本薬局方収載のある医薬品を重水素化ジメチルスルホキシド溶液中で測定したプロ

トン NMR スペクトル(400MHz)である(塩酸塩は遊離型として測定した)。このスペクトル

に該当する医薬品はどれか。ただし、2.5ppm 付近では試料の2H分のシグナルが溶媒のシグナ

ルと重なっている。また、3.25ppm 付近の4H分のシグナルは重水(D2O)添加により消失し

た。 注)4.4ppm 付近のシグナルは4本に分かれている。

9

演習問題:次に掲げたスペクトル(A~F)と構造式(1~6)を関連づけなさい。

それぞれ医薬品名とその作用も一緒にわかるとすばらしい!!!

A)

一重線(1H) 二重線(2H)

一重線(3H)

二重線(2H) 一重線 (1H)

B) 三重線(6H)

一重線(6H)

四重線(4H)

一重線(2H)

多重線(3H)

一重線

(1H)

C) 二重線(12H)

七重線(2H) 一重線(1H) 多重線(3H)

E) 二重線(6H)

二重線(3H)

多重線(1H)

二重線(2H)

四重線(1H)

二重線(2H) 二重線(2H)

D) 三重線(6H)

多重線(8H)

(六重線と四重線)

五重線(1H) 一重線(1H)

一重線(2H)

F) 三重線(3H)

六重線(2H)

三重線

(2H)

一重線(1H)

10

CH3

CH3

NH

CCH2

O

N

CH2CH3

CH2CH3

1) 2)

ただし、カルボキシ基の H は観測されていない 3) 4)

5) 6) 解答 A)アセトアミノフェン (5)

a 9.66 b 9.14 c 7.350 d 6.688 e 1.987

【特徴】作用のおだやかな解熱鎮痛薬。皮膚の血管を広げて熱を放散させる作用や、痛みの感受性を低下させ

る作用がある。発熱時のほか、頭痛や歯痛、生理痛などに広く用いられている。坐薬は、小児の解熱によく使

われている。炎症をとる作用は弱いので、リウマチなど強い炎症を伴う痛みには向きません。 B)リドカイン (1)

a 8.92 b 7.09 c 3.215 d 2.685 e 2.231 f 1.134

OH

CH CH

CH3

H3C

CH3

CH3

CH

CH3

HOOC

H2C

CH

CH3

CH3

HO NH

CH3

O

NH

NH

O

SCH2

H2C

H3C

H3C

H2C

CH2

CH

COOH

CH2

H2C

CH3

O N

C

Hd Hc

Hd Hc

Hb Ha

O He

He

He

CH3

CH3

NH

CCH2

O

N

CH2CH3

CH2CH3

Hb

Hb

Hb

e

a

e

c

d f

d f

11

【特徴】ナトリウムチャネルに結合し、ナトリウムイオンの透過を阻害して活動電位を不活性化することによ

り、神経伝達を遮断する(局所麻酔薬)。心拍にもナトリウムチャンネルが関与しているため、不整脈改善効

果を期待して使用される(Ⅰb型抗不整脈薬)。麻酔部周囲の血管を収縮させ、少量の麻酔剤で持続的な効果

を得るためと、止血作用により術中の出血を抑制するために、エピネフリンなどの血管収縮剤等が配合されて

いる。 c)プロポフォール (3)

a 6.75-7.25 b 4.75 c 3.15 d 1.264

【特徴】プロポフォールの持つ中枢神経抑制作用を利用し全身麻酔の導入、維持に用いられる。投与経路は点

滴からの静脈内注入である。投与開始後速やかに作用が発現し、投与された患者は数十秒で意識を失う。プロ

ポフォール製剤は脂肪製剤を乳化剤としたエマルションの形を取っている。 D) バルプロ酸 (6)

a 11.67 b 2.38 c 1.52 d 1.35

e 0.92 【特徴】 広い適応症を持っています。脳内 GABA(ガンマアミノ酪酸)濃度,ドパミン濃度を高めて脳内

の抑制系を賦活し,けいれん発作を防止すると考えられています。各種てんかん(小発作・精神運動発作と混

合発作)および,てんかんに伴う性格行動障害(不機嫌,易怒(いど)性など)の治療/躁(そう)病および躁う

つ病の躁状態の治療に用いられる。

E)イブプロフェン (2)

a 7.210 b 7.092 c 3.695 d 2.437 e 1.835 f 1.489

g 0.890

OH

CH CH

CH3

H3C

CH3

CH3

H

H

H

b

c

d d

d dc

a

a a

H3C

H2C

CH2

CH

COOH

CH2

H2C

CH3

a

c

b

c

d d

e e

CH

CH3

HOOC

H2C

CH

CH3

CH3

H

H

H

H

a

a

bc

b

f

d

g

eg

12

【特徴】炎症や発熱を引き起こすプロスタグランジン(PG)という物質の生合成を抑制します。プロスタグラ

ンジン(PG)の合成酵素「シクロオキシゲナーゼ(COX)」を阻害することによります。 化学構造的には、プ

ロピオン酸系に分類され、解熱、鎮痛、消炎作用があり、比較的副作用の少ない系統です。 F)プロピルチオウラシル (4)

a 12.2 b 5.677 c 2.330 d 1.55 e 0.89

【特徴】抗甲状腺薬です。甲状腺ホルモンの合成をおさえて、その分泌を減らします。結果的に、甲状腺機能

亢進症のいろいろな症状が改善される。甲状腺ホルモンの分泌が多いと、汗をかく、微熱が続く、手の震え、

心臓のドキドキ・・といった症状があらわれることがある。適切な処置をしないと、心臓を弱らせてしまうこ

とがある。甲状腺機能亢進症を起こす代表的な病気に「バセドウ病」がある。

付録:主なプロトンの化学シフト値

NH

NH

O

SCH2

H2C

H3C

H

a

ab

c

d

e