公害防止管理者の過去問｜令和3年 ダイオキシン類概論 問６ 問題と解説

問題６

問題６の解答

正解は「３」です。

問題６の解説

本問は、「ダイオキシン類」を構成する各群（PCDDs、PCDFs、コプラナーPCBs）について、定義（何を含むか）と化学構造（骨格と塩素置換数の上限）が正しいかを問う基礎問題です。

⑴ ダイオキシン類は，PCDDs，PCDFs 及びコプラナー PCBs の総称である。

正しい。日本の法令（ダイオキシン類対策特別措置法の運用上の説明資料）では、ダイオキシン類を PCDDs と PCDFs にコプラナーPCBsを加えたものとして整理しています。

⑵ PCDDs の構造と塩素置換数（1～8個）

正しい。PCDDs（ポリ塩化ジベンゾ-p-ジオキシン）は、2つのベンゼン環が2個の酸素原子で結合した骨格（ジベンゾ-p-ジオキシン骨格）を持ち、塩素はベンゼン環上の置換位置（最大8か所）に入ります。環境省の解説資料でも、PCDDs（およびPCDFs）が多数の異性体を持つこと、骨格がベンゼン環＋酸素結合であることが図示・説明されています。

⑶ PCDFs の塩素置換数（1～10個）

誤り（これが正答）。PCDFs（ポリ塩化ジベンゾフラン）は、2つのベンゼン環が“1個の酸素原子を含むフラン環構造”で連結された骨格（ジベンゾフラン骨格）です。ここで重要なのは 塩素が置換できる位置の最大数です。

• PCDFs も PCDDs と同様に、塩素の置換位置は環上で最大 8か所であり、「1～10個」は PCB（ビフェニル骨格）の最大置換数と混同しています。
• 国内の解説資料でも、PCDDs と PCDFs は「基本骨格上の水素原子が 1～8個 塩素に置換した分子の総称」という整理が示されています。

したがって、⑶の「1～10個」は誤りで、正しくは 1～8個です。

⑷ PCBs の構造と塩素置換数（1～10個）

正しい。PCBs（ポリ塩化ビフェニル）は、2つのベンゼン環（フェニル基）が単結合でつながった“ビフェニル骨格”で、置換可能な水素は合計10個あるため、塩素置換数は 1～10（モノ～デカ）となります。環境省のPCB関連ガイドラインでも同趣旨（ビフェニルの水素が塩素に置換した化合物の総称）が説明されています。

⑸ コプラナーPCBs は、2個のベンゼン環が共平面構造を持つ化合物である。

正しい。コプラナーPCBs（dioxin-like PCBs）は、PCBsのうち2つのベンゼン環が（立体障害が小さく）比較的共平面（コプラナー）になりやすく、ダイオキシン類と同様の毒性（作用様式）を示し得る群として整理されます。公的機関の解説でも、コプラナーPCBが平面構造を取りやすい旨が説明されています。

問題を解くポイント

1. 「ダイオキシン類」＝ PCDDs + PCDFs + コプラナーPCBs（日本の法令整理）をまず固定する。
2. 塩素置換数の上限をセットで暗記する：
   • PCDDs / PCDFs：最大 8（置換位置が8か所）
   • PCBs：最大 10（ビフェニルで水素が合計10）
3. 本問は典型的に「PCDFsを10と誤記」させて引っかける（⑶がこれ）。