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Klausur zum Praktikum Organische Chemie für Studenten der Biologie, der Bioinformatik und der Lehrämter (09.07.2009,8 -10 Uhr)Erreichbare Punkte: max. 100 Prof. Dr. J. EngelsIDr. Th. Russ
Vorname: Name: MatrikeI.Nr.: .
StudieoJach: BScI Diplom: Semester: .
Unterschrift:
• Schreiben Sie bitte deutlich; unleserliche Antworten können nicht berücksichtigt werden!
• Begründen Sie (wenn erforderlich) llrre Aussagen stichwortartig.
I. Aufgabe Formelsprache, Nomenklatur, Isomerie (max. 19 Punkte) 1. Zeichnen Sie aUe Konstitutionsisomere zur Summenformel CJlIOO
und benenDen Sie diese nach der systematischen (IUPAC-) Nomenklatur
c""
V---
(7 P.)
'-,...-C
v
HcBLセLM|⦅BGMGMNセGB D
GBLMiNB|BGL|iャ]LLLセ) セ」O HBMセ|NN」NクLM|MセセLLI セBGGゥqMセLセセBLLセ セセBセGMi セッO qNMセBiqNMセセ
( '2 -
セBGM '-."=<'-\._ """"';;'''''')
2. Zeichnen Sie die Strukturformeln der folgenden Verbindungen.
(a) (2S, 3S )-2-Amioo-3-methylpentansäure (2 P.)
(h) (2E,4Z )-2-Chlor-hexa-2,4-dieo (2 P.)
(2 P,) (2 P.)
セi
Br
cx:
(X,. el
'Br
(a) einKonstitutionsisomer C.Q.
(b) einDiastereomer
3. Zeichnen Sie zu dem abgebildeten Molekül:
(c) dasEnantiomer (2 P,)
=
(d) eine andere Konformation (2 P.)
cMNNォNNBGMセセ|GォNセセBGGGGGGGセ セセ BGLBMNセ セBGセ ....\)
2
1. Welche Produkte sind bei der radikalischen Substitution mit Fluor zu erwarten (5 P.) (olme Mehrfach-Substitution)?セ Geben Sie mit kurzer Begründung an, inwelchen
Mengenverhältnissen die einzelnen Produkte zu erwarten sind.
」NBBLセセN セセ\[\セセN
- A, セBLM|M )
(rnax. 30 P.)
•
F,
( hv ) 1. Reaktionen der Alkane
2. Reaktionen von Alkenen und Dienen
11. Aufgabe Reaktionen der Alkane, Alkene und Alkylverbindungen
1. Elektrophile Addition
(a) Zeichnen und benennen Sie die drei möglichen Additionsprodukte unter Berücksichtigung der Stereochemie.
(6 P.)
0'''
o'AHp • セ A /
"'C( '" /( W ) , / '-./ ' - . / '-./
セMRMセセBBLL|ャN GsMRNMセセ\^T、ZャN aMセセBGc|ャN
'\ セ]B]BLLLLセセv} |NNセBLMMセB]LLカN[LセQ
(b) Kennzeichnen Sie das Markovnikov- / anti-Markovnikov - Produkt (1 P.)
2. Diels - Alder Reaktionen
Zeichnen Sie die möglichen Produkte der Diels-Alder-Reaktion und kennzeichnen Sie (4 P.) die Konfiguration aller asymmetrischen C-Atome gemäß derR-IS-Nomenklatur (2 P.)
+ hoocセ
COOH
3. Reaktionen von Alkylverbindungen 1. Substitution und Eliminierung
(a) Zeichnen Sie die möglichen Produkte der Umsetzung von Neomenthylchlorid mit Natriumacetat (SN2) bzw. Natriumethanolat (E2) unter Berücksichtigung der Stereochemie.
(6 P.)
セッM
0 Na'(2S·C)
セッセッ C... セ\ャ^NNcs^NN ')
SN 2
../'-..
6"CI
0
/'--.-.
NaDEl6
(BO'Cl
E2 ,
,
セセセ
.
/'--.
セ セBMNN。B
\^セBGセGM^M セ
-::;, ",2.
」NNLセ...-
セセセNGIセセLセBBGB セBGM・セ 」NBャ[NNセセセセ "'''-. セGエセMMBI
(b) Geben Sie eine knappe Begründung, warum gerade diese Produkte entstehen.
セ AOO"fa.
2. Begründen Sie, weshalb die gleiche ( E2 ) - Reaktion mit Menthylchlorid nur ein Eliminienmgsprodukt liefert - und zwarwelches?
(2 P.)
(4 P.)
&CI
(BO'ClNaDElE2•
/'--.-.
V'-....>X BBセNNNNNL ..
0"..--....-
セセ...
セセ セ セBBRNNNNM セG|NGNNNNセNNNNnMセセ
セ・ セBGMGMセ⦅GM gNG\Pセ
ッNNNGMセM セセセ」ZZNセ ..'...."o.s GッセN
セセNNZG セ セセセ|N
.. .
セGM・sM セセ e>.'="> セ
セセセ セ Lセセ -" 7="-"- セ ' .
4
Ill. Aufgabe Aromaten (mn. 19 Punkte) 1.(a) Zeichnen Sie alle mesomeren Grenzstrukturen des intermediären CJ·Komplexes (6 P.)
bei der itrierung von Benzaldehyd mit" itriersäure" (lINü]+H2S04).
( ur fiirdie Bildung des Hauptprodukts. )
- 」ZNNセ MgNBBGセ
"-'-"'-"c>--セBGMセセ
\.ᆱZBBBBGセLLBGM セセ 0-1
0"'-
OセM
.'t'....セ
..セ セ
...セセセセ セcWNMMgN⦅G\GNNNNャセ
\(b) Erklären Sie anband dieser Formeln den Einfluss des Erstsubstituenten (2 P.)
セセ |Nセ セBBG」NNM .",,.SC> " セ セBs^NNNL セBM セセセLB\。 "="",, ''t',
C,,,,, ".."..
0 - 11;'- セ セ 」[N[BBBBLセ]NGB ,.'"BLL\Z^・MBGM|ᆱ[セLLMI"'-'ö.." "'-"'" "",. .. セBBM M]セLL[Nセセセ e:-y, "I - G|[ᄃLLセL
..セ⦅
LウNN[NセGcャBBBB セNNNNLNNNNNN|
.. "
'BV".2. Welche(s) Substitutionsprodukt(e) erhält man bei den folgenden Reaktionen?
(Nur einmalige Reaktion berücksichtigen).
(2 P,)
(3 P,)
H'??0'Q(( Qセ
4 '
C>::%
cZZBGGGGセᆱFM セGGGGGM j^MMBMBGMB|GャMLセセI
•
(a)
Q"
SO,H (b)
(XCOOH
"'" OH
(c) CI
H,CO
""
"'"
OCH3
5
1. Isomere Ketosen und Aldosen (Zucker) können sich über die "Keto-Enol-Tautomerie"
ineinander umwandeln (z.B. Fructose in Glucose bzw. Mannose).
- Zeichnen Sie die gemeinsame Enol-Fonn(II) des Ketons (I) und des Aldehyds (Ill) IV. Aufgabe Carbonylverbindungen
1. Keto-Enol-Tautomerie
(max. 18 P.)
hoセoh o セ
( II (
"
)= hoセo
OHH
(111 )
(2 P.)
2. Zeichnen Sie das Enalat - Anion von Acetessigester
(2 P.)
o 0
IHIャッセ
Base•
(- H')
*
Zusatzfrage (ohne Wertung): Welche Base könnte man hierfür einsetzen?2. Reaktionen der Carbonylverbindungen
1.
Geben
Sie jeweilsdie
Formelund die
Stoffklasseder
Reaktionsprodukte an:(a) (2 P.)
セN o
H
(b ))
(H' ) H,O
•
HO. /'-.
+ ...- 'OH
(H"I
•
(2 P.)
(c)
o
OH OHhセchLoh
OH OH
( W)
o\(
o
(2 P.)( Eine Möglichkeit genügt. )
0\\
"--1'1> - gNセG_ゥエエ^NBGBBBBLLM
\ob-» -セBGGGGG\ZN
(d)
lpHS.51
•
(2 P.)
Lセo
,
(e)
6
+ (-H,O)(H" )• ッMMセ_ セGnZ^MセGGGG
(H. )( f)
(2 P.)
4 NaOH
•
(g)
(2 P.)
0
、GZS。セ
セh
0 NaDElIャッセ • セB
+\ .t
Cl
|ッセL "'>
'"
,/'--..Lセ」ッ^
|セ
,,'
v.
Aufgabe Carbonsäurederivate (max. 8 P.)1.
Vervollständigen Sie die Reaktionsgleichungen (bitte Formeln und Stoffklassen angeben):
(a) a G H O 1.KOHIH20
oGセGMc^GB 0'="-'
<' セ""I
+ (2. P. )
2
•
2.H-/H:P
( Neutralisation) J..."-."-c."c", セセセセ
r"" (b) 0
9
J: セdセ
セohK
BenzolSO,H•
'cf-,'e:5: ( 2. P. )(4.P.) (e)
o
0セoセ
+hRnMセMMサ >-- N N-N セ
CI<?" ]MBBGセI
セ\^Uセセ]
(Hinweis: Hier reagieren 2
bifunktionelleVerbindungen miteinander!)
8
Ordnen Sie den Namen aus der Liste die entsprechenden Formeln aus der Abbildung zu (bitte Nummern eindeutig erkennbar an die Fonneln schreiben).
VI. Aufgabe
(I) Nicotin (2) Cystein (3) Methionin (4) Zimtaldehyd (5) ß-D-Ribofuranose (6) Chinolin
(7) Paracetamol (8) Glutaminsäure (9) Asparagin (10) Adenin
Naturstoffe und bekannte Chemikalien (max.IOP.)
(11) Uracil
(12) L-Milchsäure (13) Isopren
(14) Dioxin (TCDD) (15) Estradiol
(16) Androsteron
(17) ß-D-Galactopyranose (18) L-Ascorbinsäure (19) Leucin
(20) L-Valin
nセnL^ ャBnェlセ
NH,®
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hoセoh
OH
hLnセo
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(3)
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