2013-06-01

5月第5週～ 6月第1週

勉強記録

数学

・徹底演習 4章

・東北 H17, 18, 20, 24

・新潟

物理

・熱力学理論

・波動理論

・東北力学 H14 ～ 19

英語

・英訳 Unit11 ～ 17

・英単語 RANK3

化学

・理論化学 1 ～ 7

専門

・用語

・マージソート

そろそろ真面目に取り組まないとしぬ

2013-05-26

5月第4週

勉強記録

数学

・微積プリント 1変数積分、級数、微分方程式

・過去問特訓 1章

・徹底演習 1, 2章

・大学過去問

英語

・英訳 Unit1 ～ Unit10

・英単語 RANK2 (90%)

こうして書き下すと今週はだらけてたようだ、レポートとかあったし（）

数学は今月中に固める。今使ってる英訳練習の本が終わったら過去問をやって、専門の用語とかを覚えよう。

2013-05-20

有機化学反応例

化学

問有機化合物の反応に関する以下の問 a) , b) に答えよ。

a) 1-メチルシクロヘキサンに対して下に示す (1) ～ (5) の反応を行った。それぞれの反応における生成物の構造を、その立体化学が分かるように示せ。

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b) ベンゼンに塩化アルミニウムと塩化メチルを作用させると2種の生成物 A, B が得られたが、塩化アセチル( ${\rm CH}_3{\rm COCl}$ )を用いた場合には化合物 C のみが生成した。これらの反応の反応機構を説明するととともに、このような相違が生じた理由を述べよ。

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(1) は水素の付加で、このときシス付加である。

(2) はハイドロボレーション酸化でアルコールが生成される。このときシス付加、逆マルコフニコフ付加である。

(3) はハロゲンの付加で、このときトランス付加である。

(4) はハロヒドリンの生成で、このときトランス付加、マルコフニコフ付加である。

(5) は水の付加で、このときトランス付加、マルコフニコフ付加である。

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問ハロゲン化アルキルの求核置換反応に関する以下の問いに答えよ。

a) アからクに最も適した語句を埋めよ。

ハロゲン化アルキルの求核置換反応は、次の2種類に分類できる。すなわち、(i) 律速段階でまずハロゲン化物イオンの脱離が起こるア反応と、 (ii) 求核剤との結合性生徒ハロゲン化物イオンの脱離が同時に起こるイ反応である。ア反応では中間にウが生成し、イ反応では中間体は生成せず、ハロゲンの置換した炭素原子の立体化学はエする。ア反応では、しばしばオ反応が競争的に起こり、カを与える。通常、キ炭素上ではア反応が起こりやすく、ク炭素上ではイ反応が起こりやすい。

b) (R)-2-ブロモブタンにナトリウムエトキシドを作用させたところ ${\rm S}_{\rm N}2$ 反応が進行した。その生成物の構造を絶対立体配置がわかるように示せ。

c) Williamson のエーテル合成法により t-ブチルエチルエーテルを合成したい。ナトリウム t-ブトキシドとブロモエタンから合成する方法と、ナトリウムエトキシドと 2-ブロモ-2-メチルプロパンから合成する方法のどちらが適切か、理由とともに述べよ。

d) アセト酢酸エチルと 1-ブロモプロパンから 2-ヘキサノンを合成する方法を具体的に示し、簡潔に説明せよ。多段階の反応でよい。

a) 順に、ア： ${\rm S}_{\rm N}1$ 、イ： ${\rm S}_{\rm N}2$ 、ウ：カルボカチオン、エ：（ワルデン）反転、オ：脱離、カ：アルケン、キ：第三級、ク：第一級

2013-05-19

5月第3週

勉強記録

・数学

過去問特訓 5章(AB)

徹底演習 7, 8, 1, 2, 3章

線形代数プリント 4, 5章

・英語

RANK2 3周目

(Wikipedia) Ohm's law, Bubble sort, Insertion sort

treatise = 論文, generalization = 一般化, analogous = 類似して, reciprocal = 逆数, complexity = 計算量, inversion = 入れ替え, respectively = （文末で）それぞれ, step-by-step = 段階的な, bidirectional = 双方向の, introductory = 入門的な, disparage = 軽蔑する, archetypal = 典型的な, perversely = 意図的に逸脱した, asymptotically = 漸近的に（asymptote = 漸近線）, in favor of A = Aのほうを選んで, branch prediction = 分岐予測（MPUの高速化手法）, quadratic = 2次の, iterate = 繰り返す, in place = 適切な場所に

・化学

まとめ

・専門

バブルソート、挿入ソート

ようやく数学がぼちぼちできるようになってきたか。微分方程式は定数係数のもの以外あまりやってないからやる。専門もそろそろ手をつける。英語もやる。

2013-05-16

有機化学簡単な反応

化学

1. エタノール（ ${\rm CH}_3{\rm CH}_2{\rm OH}$ ）を原料として下記の有機化合物を合成したい。(a) ～ (f) について、その合成法を反応形式、試薬、あるいは反応条件とともに例にならって示せ。数段階の反応を用いてもよい。

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2. 芳香族求電子置換反応について以下の問に答えよ。

(a) 次の反応の主生成物を予測せよ。

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(b) 芳香環状に置換基が存在する場合、反応の配向性（位置選択性）はその置換基によって決まる。以下の反応の主生成物を予測せよ。

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(a) ベンゼンは非局在化しているπ電子に求電子剤（カチオン）が攻撃し、水素と置換反応する。A はアセチル化、B はクロロ化、C はスルホン化である。A, B, C の順に示す。

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(b) D の置換基は o, p で反応し、E の置換基は m で反応する。D, E の順に示す。

f:id:itakooo:20130516205128p:plain

(c)

2013-05-14

有機化合物の構造

化学

以下の問に答えよ。

a) 以下の構造式で表される化合物 1 から 6 について考える。化合物 1 に対し、2 から 6 の各化合物は、それぞれ同一物、構造異性体、エナンチオマー、ジアステレオマーのどれにあたるかを答えよ。

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b) 化合物 1 から 6 のうち、互いにエナンチオマーの関係にあるのはどれとどれか。

c) 一般に、環状アルケンに過マンガン酸カリウムを作用させると、シス-1, 2-ジオールが生成する。化合物 1 に対し、この反応を行った場合、生成可能なジオールは何種類あるか。また、化合物 2 の場合はどうか。

a) エナンチオマーは鏡像異性体のことで、ジアステレオマーは鏡像異性体でない立体異性体である。

2 : ジアステレオマー、3 : 構造異性体、4 : エナンチオマー、5 : 構造異性体、6 : ジアステレオマー

b) 明らかに 2 と 6 。

c) 化合物 1 の場合は2種類、化合物 2 の場合は1種類（立体構造が同じ）。

2013-05-13

有機化学 NO.2

化学

以下の問(1) (2)に答えよ。

(1) 分子式 ${\rm C}_4{\rm H}_{10}{\rm O}$ をもつ化合物 A, B, C はいずれも金属ナトリウムと反応し水素を発生する。化合物 A は酸化すると酸性を示す化合物 2-メチルプロパン酸となり、化合物 B を同様な条件で酸化すると酸性を示さない生成物が得られる。一方、化合物Cに対し塩酸と塩化亜鉛を作用させると室温で直ちに反応が起こり、化合物Dが生成する。化合物 A, B, C, D の構造式を示せ。また、なぜそのように判断したのかを述べよ。

(2) アルケン E に対し、次式に示す3つの反応を行った。それぞれの反応で予想される生成物 F, G, H の構造式を示せ。また、F, G が生成する反応の立体選択性、および H が生成する反応の位置選択性について説明せよ。

(1) いずれも金属ナトリウムと反応し水素を発生することから、A, B, C はアルコールであることがわかる。アルコールを全て書き出すと

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A は第一級アルコールであり、酸化して 2-メチルプロパン酸となることから ② である。

次に B は酸化しても酸性を示さないことから第二級アルコールであることが分かり、③ である。

C に対する作用は脱水反応である。脱水して二重結合になるものであるから ① である。またこの結果生成する D の構造式を下に示す。

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(2)

以下の問 a) ～ e) に答えよ。

分子式が ${\rm C}_5{\rm H}_{10}{\rm O}$ であり、次に示す性質をもつ化合物がある。

・ナトリウムと反応して水素を発生する。 (1)

・二クロム酸カリウムにより酸化すると酸性を示す物質を生成する。 (2)

・等モル量の臭素を作用させると速やかに臭素の色が消失する。 (3)

a) この化合物として可能なもののうち、幾何異性体が存在する化合物の構造式を全て示せ。ただし、それぞれE体の構造のみを示すこと。

b) この化合物として可能なもののうち、不斉炭素を有する化合物（化合物 A）の構造式を示せ。ただし、立体化学を示す必要はない。

化合物 A を出発材料として、次式に示す反応を行った。

化合物 ${\rm A} \rightarrow^{\rm HBr}$ 化合物 ${\rm B} \rightarrow^{\rm Mg} \rightarrow^{{\rm CH}_3{\rm CHO}}$ 化合物 ${\rm C}$

c) 化合物 A から化合物 B への変換反応の機構を説明せよ。

d) 化合物 C の構造式を示せ。

e) 化合物 C のオゾン分解で生じる化合物は、容易に環状構造を形成して化合物 D を与えた。化合物 D の構造式を示せ。ただし、立体化学は考慮しなくてよい。

a) 与えられた性質から次の事がわかる。

(1) → アルコール (2) → 第一級アルコール (3) 二重結合を持つ

以上を満たす構造式を全て書き出すと

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このうち、幾何異性体が存在するものは ②, ③, ⑧ である。E体で示せば

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b) 不斉炭素がある構造は⑤である。

c) HBr が H+ と Br- に解離し、そのうちカチオンである H+ がπ電子を攻撃し、電子2つでσ結合を形成する。するともう一方の炭素は電子を奪われたことでカルボカチオンとなる。このとき、アルキル基は電子供与性を持つため、カルボカチオンにより多くアルキル基が付くような位置に H+ は結合する（マルコフニコフ則）。しかしながらカルボカチオンは非常に不安定であり、系内に残った臭化物イオンと結合し安定となる。