3. Klausur zum Praktikum Organische Chemie I für Studierende der Chemie und der Biochemie im SS 2000

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1 Prof. Dr. B. König Prof. Dr. Th. Troll 3. Klausur zum Praktikum rganische Chemie I für Studierende der Chemie und der Biochemie im SS 2000 am Donnerstag, dem 27. Juli 2000 ame: Mustermann...Vorname: Max... Matrikelnummer: Assistent:...Platz: Aufgabe Punkte Summe der erreichten Punkte: 100 von 100 möglichen Punkten Beginn: Uhr, Bearbeitungszeit: 2 Stunden Diese Seite bitte als Deckblatt für die Klausur verwenden. Jede Seite bitte mit amen versehen! Um die Klausur zu bestehen, muss eine Mindestpunktzahl von 50 Punkten erreicht werden. Bitte verwenden Sie zur Bearbeitung Füller oder Kugelschreiber (keine rote Tinte, keinen Bleistift!).

2 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 2 von 9 Aufgabe 1. Erläutern Sie am Beispiel der itrierung von ombenzol die elektrophile aromatische Substitution! (Σ 15 Punkte) Zeigen Sie dabei insbesondere a) die Erzeugung des Elektrophils (3 Punkte), b) den genauen Mechanismus der Reaktion mit Zwischenstufen (7 Punkte) und c) wie die Stabilisierung des σ-komplexes zu den beobachteten Regioisomeren führen (5 Punkte). a) S S b) π-komplex σ-komplex Analog für para-substitution c) mögliche σ-komplexe: ortho meta para Bei der elektrophilen aromatischen Substitution ist die Bildung des σ-komplexes der geschwindigkeitsbestimmende Schritt. Die σ-komplexe des ortho- und para-angriffs sind durch den +M-Substituenten zusätzlich mesomer stabilisiert. => ortho- und para-substitution wird bevorzugt.

3 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 3 von 9 Aufgabe 2. Die erste Aufgabe hat Ihnen Kopfschmerzen bereitet? Kein Problem - Sie synthetisieren sich Paracetamol, das hilft schnell! Geben Sie eine Synthese ausgehend von Phenol an! Beschreiben Sie die Trennung falls ein Reaktionsschritt mehrere Produkte liefert! (15 Punkte) C 3 Paracetamol 3, 2 S Reduktion, z.b. ab 4 / Pd/C Fe / Cl Sn / Cl... Ac 2 o-itrophenol ist wasserdampfflüchtig, p-itrophenol nicht => Trennung durch Wasserdampfdestillation Sn/Eisessig 2

4 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 4 von 9 Aufgabe 3. Für die nächste Party brauchen Sie dringend ein neues outfit! Sie haben sich u.a. für eine satte rote aarfarbe entschieden. Der Farbstoff Pararot wird zwar eigentlich nur zum Färben von Baumwolle verwendet, aber ein Versuch ist es wert. Geben Sie die Synthese aus 2-aphthol und 4-itroanilin mit Reaktionsmechanismus an! 2 Pararot (10 Punkte) 2 " " a 2 /Cl Angriff der 1-Position ist günstiger (bessere mesomere Stabilisierung des σ-komplexes!) 2

5 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 5 von 9 Aufgabe 4 Jetzt was Süßes! Schlagen Sie eine Synthese von Saccharin aus Toluol vor. Kleine ilfe: die letzte Stufe ist die intramolekulare Bildung eines Imids aus Carbon- und Sulfonsäure. (15 Punkte) C 3 2 S 4 /S 3 C 3 S 3 + C 3 S Saccharin 3 oder KMn 4 S 3 p-isomer abtrennen S 3 1. SCl (Technische Synthese: 3 / T auch K!) S / 2 oder SCl 2 C 3 S 2 3 oder KMn 4 2 S 3 C 3 C 3 SCl C 3 ClS 3 Überschuss + S Cl

6 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 6 von 9 Aufgabe 5. Geben Sie die auptprodukte der Reaktion von 1-Butin mit den folgenden Reagenzien an! (15 Punkte) a) 2 /Pt b) Überschuss 2, 0 o C c) wässrige acl Lösung, 0 o C, 1 h = Keine Reaktion! d) CuCl, TMEDA, 2 e) 2 (1 Äquivalent), Pd/BaS 4 /Chinolin

7 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 7 von 9 Aufgabe 6. Formulieren Sie einen Synthesevorschlag für Molekül 1 ausgehend von Mesityloxid (4-Methyl-pent-3-en-2-on) und Malonsäurediethylester! C Molekül 1 (15 Punkte) Et Et C 2 + aet/et Michael-Addition Et Et / 2 T C KC 2 / 2 T Lactonisierung und itrilhydrolyse C 2

8 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 8 von 9 Aufgabe 7. Spektroskopie Das 1 -MR-Spektrum (200 Mz) einer Verbindung mit der Summenformel C ist abgebildet. Sie wurde durch Umsetzung einer aromatischen Verbindung mit itriersäure erhalten. a) Werten Sie das MR-Spektrum aus und geben Sie die Struktur der Verbindung an. (6 Punkte) b) rdnen Sie die Signale zwischen 7 und 9 ppm zu (J-Werte ungefähr); kurze Begründung ihrer Zuordnung! c) Benennen Sie das Spinsystem dieser Protonen und begründen Sie, warum es nach 1. rdnung ausgewertet werden kann. (6 Punkte) (3 Punkte) 9 8,8 8,6 8,4 8,2 8 7,8 7,6 7,4 7, TMS ppm 0

9 3. Klausur C, Ch/BC, SS 2000 ame: Seite 9 von 9 Weiter Aufgabe 7. a) δ [ppm] ca Multiplizität d dd d s 2 Punkte Zuordnung 3 Aryl- C 3 2 Punkte Struktur: X C 3 2 B A 2 2 Punkte b) A : δ am größten, zwischen 2 -Gruppen J sehr klein (ca. 2 z), nur J meta. B : X : δ B > δ X wegen ähe zu 2 -Gruppe dd: J ortho + J meta, (ca. 7 z und 2 z), J AX + J AB δ spürt 2 -Gruppen am wenigsten ca. 7 z, nur J ortho, J BX c) Spinsystem ABX oder AMX ν / J (200 0,23)/2 = 46/2 = 23 ν / J > 10 => 1.rdnung ist erlaubt!