M U S T E R L Ö S U N G

Transkript

1 Prof. Dr.. Reiser Prof. Dr. A. Geyer 3. Klausur zum Praktikum rganische hemie I für Studierende der hemie und der Biochemie im SS 2002 am Dienstag, dem 16. Juli 2002 ame:... Vorname:... Matrikelnummer:... Assistent:... Platz:... M U S T E R L Ö S U G Aufgabe Punkte Summe der erreichten Punkte: 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!). Lesen Sie bitte die Aufgabenstellung gründlich und beantworten Sie UR das, was auch wirklich gefragt ist, unter Beachtung der Vorgaben! Machen Sie kenntlich, wenn ein Teil einer Aufgabe an anderer Stelle, etwa auf der Rückseite des Blattes, beantwortet wird. Schreiben Sie ordentlich und deutlich! Kurze Begründungen, die erkennen lassen, dass Sie den Sachverhalt verstanden haben, sind ausreichend. Bitte keine Romane als Antworten! ur die Ruhe und viel Glück!!!

2 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 2 von 9 Aufgabe 1. Wie würden Sie die Reaktionen A- durchführen (1-3 stufig). Geben Sie konkret die benötigten Reagenzien an sowie einen Reaktionsmechanismus für alle Umsetzungen an. (30 Punkte) A? B?? a) Ph 3 P Ph 3 3 P 2 + Ph 3 P Base, z.b a 2 Ph 3 P b) + Mg 3 Mg 2 S 4 T Stabilere Doppelbindung begünstigt c) 2 + Me 2 2 l -l Me Me l l l Me 2 Me 2 alternativ auch über Enolat und 2 T - l - Me 2 T MeI oder Me 2 S 4 l Je 10 P. pro Teilaufgabe. - l - Me 3 Me 3

3 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 3 von 9 Aufgabe 2. (10 Punkte) Erklären Sie anhand eines Mechanismus folgende Umsetzung. Geben Sie eine Begründung, warum die Reaktion in die gezeigte Richtung abläuft. 2 a Punkte auf Mechanismus Unter den basischen Reaktionsbedingungen wird der gebildete acide 2-xoester sofort deprotoniert. Dadurch wird das Produkt der Gleichgewichtsreaktion entzogen, das Gleichgewicht wird vollständig auf die rechte Seite verschoben. 2 Punkte auf Erklärung

4 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 4 von 9 Aufgabe 3. (5 Punkte) Entwickeln Sie einen Mechanismus (mit Mechanismenpfeilen und allen Zwischenverbindungen) für die sauer katalysierte Dimerisierung von Styrol. 2 S Bildung des stabileren sek. arbeniumion Friedel-rafts-Alkylierung, innermolekular Ph Ph h 3 - σ-komplex, mesomeristabilisiert

5 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 5 von 9 Aufgabe 4. (12 Punkte) Geben Sie die Produkte A - L an, die Sie in unten stehenden Umsetzungen erhalten. Achten Sie auf Stereochemie wo nötig. Keine Angabe von Mechanismen ist nötig B Me 2 S + / 2 trans-dibrom A 3 trans I E B r 3 / + r 3 / + 3 J F Sl Mg 2. l G 3 Me D K L Me

6 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 6 von 9 Aufgabe 5. (10 Punkte) Erhitzt man A, stellt sich ein Gleichgewicht mit B und ein. Geben Sie die Strukturen von B und an und machen Sie mit Mechanismenpfeilen an Verbindung A deutlich, wie B und entstehen. Erhitzen + A B 6 Punkte Gibt man zusätzlich ein Äquivalent Maleinsäureanhydrid zu der Reaktionsmischung, erhält man anstelle nun D (Geben Sie die Struktur von D an), wobei das Gleichgewicht ganz auf der Seite von B und D liegt. Erklären Sie diesen Sachverhalt. A + Erhitzen B + D Beim Erhitzen wird auch hier B und gebildet, yclopentadien reagiert rasch mit dem starkem Dienophil Maleinsäureanhydrid zum Diels-Alder-Addukt D weiter. Da Maleinsäuranhydrid ein viel stärkeres Dienophil ist als B (=)-Bindung ist elektronenärmer) ist, wir das Gleichgewicht vollständig nach B + D verschoben. 4 Punkte

7 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 7 von 9 Aufgabe 6. (13 Punkte) Wie kann man ausgehend von yclohexanon die Verbindungen A- herstellen (1-3 Stufen)? Geben Sie für jeden Reaktionsschritt konkret die benötigten Reagenzien und Zwischenstufen an. Keine Angabe von Reaktionsmechanismen! A B a) 3 Punkte a b) 4 Punkte / l 2 / - 2 c) 6 Punkte a - 2

8 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 8 von 9 Aufgabe 7. (15 Punkte) Abgebildet ist das 1 -MR-Spektrum einer itroverbindung mit der Summenformel (Das Singulett bei 7.25 ppm stammt vom Lösungsmittel hloroform). Machen Sie eine Zuordnungstabelle (δ, Integral, Multiplizität, Kopplungskonstante) und identifizieren Sie die Struktur des Moleküls. Weisen Sie jedem Proton bzw. jeder Gruppe von Protonen eine chemische Verschiebung zu und begründen Sie Ihre Entscheidung. Kennzeichnen Sie Signalgruppen, die nicht eindeutig zugeordnet werden können Zuordnungstabelle δ chem. Verschieb. [ppm] I Integral M Multiplizität d AA BB d dd oder m oder m J Kopplungskonst. [z] , 16.1 Tabelle (insgesamt 7 Punkte): hem. Verschiebungen (kein P), richtige Integrale (je ½ P, zusammen 2½), jede Kopplung (½ P, zusammen 2), Multiplett (je ½ P, zusammen 2½) Grundkörper ist ein para-substituierter Aromat (½ P), der ein AA BB -Spinsystem ausbildet (½ P) und 6.80 ppm sind olefinische Protonen (½ P). Weiterer ½ P, wenn die 16.1 z- Kopplung als trans-kopplung zugewiesen wird. Aldehyd bei ca. 10 ppm (½ P) Struktur mit zugwiesenen chem. Verschiebungen: p-itro-zimtsäurealdehyd (2 P) Jede richtig zugewiesene chem. Verschiebung (je ½ P, zusammen 2½) 8.30 und 7.73 können nicht eindeutig zugewiesen werden (1 P)

9 3. Klausur, h/b, SS 2002 ame: Seite 9 von 9 Aufgabe 8. (5 Punkte) Identifizieren Sie die Protonenspinsysteme folgender Moleküle unter Verwendung der AB- omenklatur und kennzeichnen Sie (potentiell) magnetisch nichtäquivalente Protonen. B Me Me A' A A' B B' B B' B' l B A B B' A A' A A' B l A Me 2 Me AB 2 AA'BB' AA'BB' AA'BB' AA'BB' (ABB' ist falsch!)