問97-101 解説



問101

日本薬局方に収載されているエフェドリン((1R,2S )-2-methylamino-1-phenylpropan-1-ol) の正しい構造はどれか。

1つ選べ。




RとSの判別問題です。
まず、フェニル基の付いた炭素が1位の炭素となることがポイントです。

1位の炭素に付いている4つの置換基は、OH、H、Ph(C6H5)、C(2位)です。
ここで原子番号はHが1、Cが6、Nが7、Oが8なので、
最も優先順位が高いのがOHであり、低いのがHとなります。
残りの2つはともにC原子ですが、さらに隣を見ると、
Phのほうは3つのCであり(二重結合は、Cが2つ付いているとみなします)、
2位のCはN、C、Hです。
それぞれの最も優先順位の高い原子を比較すると C < N なので、
結果として優先順位は OH > C(2位) > Ph > H となります。

ところで、この問題の選択肢はFischer投影式であり、RかSかを判断する際は置換基の入れ替えを行うことで、
十字の上側に最も優先順位の低い置換基を置きます。
置換基はひと組入れ替えると立体が逆転してしますので、2組入れ替えなければいけません。
選択肢1の場合、以下のような入れ替えを行います。

    

上記は一例であり、入れ替えの組み合わせは他にもあります。
とにかく、優先順位の最も低いHが上にくるようにしてください。
すると、残る優先順位1~3の置換基を1, 2, 3の順に見ると、左回り(反時計回り)に並んでいることがわかります。
左回り(反時計回り)の場合、その立体配座はSとなります。
逆に右回り(時計回り)の場合、立体配座はRです。
よって、選択肢1の場合は、1位の炭素の立体配座はSであるとわかります。

2位の炭素についても同様に考えます。
ここに付く4つの置換基は、優先順位の高いほうから N > C(隣にO) >C(隣にH) > H です。
よって、選択肢1で十字の上側にHがくるよう置換基の入れ替えをおこなうと、以下のようになります。

    

1, 2, 3の順に廻すと左回り(反時計回り)なので、2位の炭素の立体配座はSです。

以上から、選択肢1は(1S, 2S)ということがわかります。
問いでは(1R, 2S)を聞いているので、1位が選択肢1とは逆で、2位がそのままである選択肢3が正解ということになります。














参考)有機化学まとめました 1-2 6) (Fischer、Newman投影)