Name, Vorname: Matrikelnummer: Studienrichtung: Fragen auf den folgenden Seiten: Nachklausur I zur Experimentalvorlesung Organische Chemie

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1 rganisch-chemisches Institut Fakultät für Chemie und Geowissenschaften Universität eidelberg 10. August 2015 Nachklausur I zur Experimentalvorlesung rganische Chemie von Prof. Stephen ashmi Name, Vorname: (in leserlichen Druckbuchstaben) Matrikelnummer: Studienrichtung:!!! Schreiben Sie nicht mit Bleistift und nicht mit einem otstift!!! Die Klausur besteht aus insgesamt 7 Blättern, bitte überprüfen Sie zuerst, ob Ihr Exemplar auch wirklich alle Blätter hat. Es dürfen nur die vorgedruckten Bögen genutzt werden. Bei echenaufgaben muß das Ergebnis aus dem angeführten Gang der echnung ableitbar sein. Täuschungen und Täuschungsversuche führen zum Nichtbestehen der Klausur. Punkte: Frage 1 (12) Frage 2 (11) Frage 3 (3) Frage 4 (8) Frage 5 (9) Frage 6 (16) Frage 7 (13) Frage 8 (6) Frage 9 (10) Frage 10 (5) Summe: (93) Da es insgesamt nur 93 Punkte sind wird die Gesamtpunktzahl mal multipliziert Summe sind dann 100 Punkte es gilt der normale Notenschlüssel. Note: Fragen auf den folgenden Seiten:

2 1. Benennen Sie folgende funktionelle Gruppen. Aus welchen Bausteinen (bitte zeichnen) könnten diese gebildet werden? Funktionelle Gruppe Baustein 1 Baustein 2 Carbonsäureester 2 Carbonsäurechlorid N Carbamat / / Kohlensäureester N Acetal Cyanhydrin CN Imin Gemischtes 0.5 Bonus Carbonsäureanhydrid 2

3 3 2. Vervollständigen Sie bitte den nachfolgenden Lückentext: Proteine sind zusammengesetzt aus Aminosäuren. Die eihenfolge der Aminosäuren nennt man Primär-Struktur 0.5 P. Die Konformation der Proteinkette bildet die Sekundär Struktur 0.5 P. Die wichtigsten Strukturtypen hierbei sind α-elix 1 P sowie β-faltblatt 1 P. Die DNA wird aus den den 4 Nucleobasen aufgebaut. Die Basen basieren auf den zwei Grundheterocyclen Purin 1 P und Pyrimidin 1 P. Sie heißen Adenin, Guanin, Cytosin, und Thymin je 0.5 P. Im DNA Doppel Strang gibt es die Paare CG 0.5 P (Buchstaben) sowie TA 0.5 P (Buchstaben). ierbei ist das CG-Paar 0.5 P stabiler. Der Grund hierfür ist eine zusätzliche -Brücke 0.5 P. In der DNA sowie NA sind die Nucleobase N-glykosidisch an Zucker gebunden. Im Falle der NA ist dieser Zucker D-ibose 1 P. Die Einheit aus Nucleobase und Zucker wird Nukleosid 1 P genannt.

4 3. Vervollständigen Sie folgendes Syntheseschema: 4

5 4. Wie würden Sie 1-Propylamin, in drei Syntheseschritten, ausgehend von 1-Propanol synthetisieren? Nennen Sie hierfür jeweils die benötigten eagenzien und eaktionsbedingungen. Benennen sie verwendete Namensreaktionen. 5

6 5. Unten sehen Sie die Strukturformel von Taxol. Bestimmen Sie die Absolutkonfigurationen der mit Pfeilen gekennzeichneten Stereozentren nach CIP- Nomenklatur. Bitte markieren Sie hierzu auch die Prioritäten der Substituenten (Nummern) um das Stereozentrum. Markieren Sie zusätzlich sämtliche weitere im Molekül vorhandenen Stereozentren. Wieviele Stereoisomere des Taxols sind theoretisch möglich? theoretisch mögliche Stereoisomere Theoretisch durch E/Z Isomerie 2 12 (1 Bonuspunkt)

7 7 6. a) Zeichnen das Tetrapeptid mit folgender Sequenz vom N-Terminus her: ()-Cystein-(S)-Asparaginsäure-(S)-Valin-(S)-Prolin. Malen Sie zur Bestimmung der CIP-Nomenklatur bitte die Prioritäten mit in die Kette.

8 8 b) Zeigen Sie exemplarisch wie das ()-Cystein selektiv in das obige Peptid ohne Selektivitätsprobleme eingeführt wurde. Wählen Sie Ihnen bekannte eagenzien aus. Den est der Kette können Sie wie folgt abkürzen: 3 N 2) 1) Na Cl Cbo N SCl 2 Cbo N Cl S S -S 2, - Cl S 1 N 1 Cbo N + -Cl S N Entschützung 1) 2 /Pd 2 N N

9 7. Der untenstehende Aromat soll in einer dreistufigen Synthese ausgehend von Anilin synthetisiert werden. Füllen Sie hierfür das unten stehende Syntheseschema aus. Begründen Sie die auftretende egioselektivität für die Einführung des Bromids (durch Zeichnung aller denkbarer -Komplexe/ mesomere Grenzformeln). Wie ist der Name der eaktion im letzten Teilschritt? 9 N 2 Br 2 N 2 2 S 4 / NaN 2 N + 2 X - Br Br N 2 Br Nebenprodukt KI Sandmeyer I Br rtho- und para-positionen sind durch eine zusätzlich mesomere Grenzstrukturformel gegenüber der meta-position elektronisch bevorzugt. 0.5P 0.5P Bonus Sterik

10 10 8. Vervollständigen Sie bitte folgendes Syntheseschema. 1) B 2 2) Na/ 2 2 xymercurierung ydroborierung 2 S 4 /Cr 3

11 11 9. a) Übersetzen Sie die Fischerprojekion von D-Allose in die entsprechende Keilstrichformel (rechts). Zeichnen Sie zudem das Enantiomer der D-Allose, sowie ein Diastereomer (bitte jeweils in der Fischerprojektion). C C 2 D-Allose C C 2 L-Allose Enantiomer C C 2 z.b. D-Glucose Diastereomer C 2 je richtiges Zentrum 0.5 b) Ergänzen Sie: α-d-glucopyranose je 0.5P c) Ist die Fehlingprobe der Verbindung aus b) positiv? Begründen Sie! Glucopyranose liegt in wässriger Lösung zu einem geringen Anteil in der offenkettigen 0.5P Form vor. Unter basischen Bedingungen durch die Fehling-Probe wird die Spaltung des albacetals katalytisch zum Aldehyd beschleunigt und die Probe fällt positiv 0.5P aus.

12 10. Als obinson-annelierung wird die Eintopfsynthese bezeichnet in der zuerst ein Natrium-Enolat eine Michael eaktion an einem -ungesättigtem Keton eingeht. Anschließend führt eine intramolekulare Aldolkondensation zur Produktbildung. Formulieren Sie den eaktionsmechanismus der obinsonannelierung zwischen Edukt 1 und Edukt Na Na Tautomerisierung Na Kondensation - 2 Na