Klausur zum OC-Praktikum für Studierende der Lehrämter, 3. Sem. (WS 2003/04) M U S T E R L Ö S U N G

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1 Universität Regensburg Institut für rganische hemie Prof. Dr. B. König Prof. Dr.. Reiser Klausur zum -Praktikum für Studierende der Lehrämter, 3. Sem. (WS 003/04) am Freitag, dem 3. Februar, Uhr in den örsälen 37/38 M U S T E R L Ö S U G ame:... Vorname:... Matrikelnummer:... Aufgabe r Punkte Punkte erhalten Punkte gesamt: (max. 00 Punkte) Bearbeitungszeit: Stunden Zum Bestehen der Klausur müssen mindestens 50 Punkte (50%) erreicht werden. Bitte schreiben Sie mit Kugelschreiber oder Füller, nicht mit Bleistift oder in rot! Tragen Sie auf allen Blättern Ihren amen und Vornamen in die Kopfzeile ein!

2 Aufgabe : a) 0 g Styrol werden mit om in Essigsäure als Lösungsmittel umgesetzt. Berechnen Sie die Molekulargewichte (gerundete Atomgewichte: :, : ; : 80) Wieviel Gramm benötigen Sie? Wieviel,-Dibrom--phenylethan erwarten Sie bei quantitativer Umsetzung? Das destillierte Produkt wiegt,5 g. Wie hoch ist die Ausbeute in % der Theorie? (Der Rechenweg muss klar erkennbar sein! (04) (60) (64) ( P) 0 g Styrol: n = 04 g/mol / 0 g = 0,096 mol => Menge an om: 60 g/mol * 0,096 mol = 5,3 g Produkt bei quantitativer Umsetzung: 64 g/mol * 0,096 mol = 5,3 g ( P) Ausbeute bei,5 g Produkt:,5 g / 5,3 g = 85% ( P) b) Bei der unter a) genannten Reaktion müssen Sie mit elementarem om arbeiten. Welche Vorsichtsmaßnahmen müssen Sie treffen? Schutzbrille tragen Schutzhandschuhe benutzen im Abzug arbeiten (3 P) om-vorratsbehälter geschlossen halten atriumsulfit-lösung zum Vernichten von evtl. verschüttetem om bereithalten c) omdämpfe sind sehr giftig. Deshalb wird om in der Regel nicht abgewogen sondern mit einer Messpipette abgemessen. Dazu müssen sie die unter a) berechnete Masse in Volumen umrechnen. Wieviele ml om sind das? (Dichte von : 3. g/ml). Wie reinigen Sie die mit om benetzte Pipette? Volumen = Masse / Dichte: V = 5,3 g / 3, g mol - = 4,9 ml (,5 P) omreste mit wässriger atriumsulfit (ydrogensulfit, Thiosulfat)-Lösung zu omid reduzieren (,5 P) Seite von 8

3 Aufgabe : a) Zeichnen Sie das Enantiomere von und geben Sie für dieses Enantiomere auch eine eindeutige omenklatur (mit R/S!) an. Et Et Et Et ame: yclohex-4-en-(r),(r)-dicarbonsäurediethylester b) Wie kann man racemisches leicht aus zwei einfachen Bausteinen erhalten, ame der Reaktion? (hne Mechanismus!) + Et Et Solvens Et Et Butadien Fumarsäurediethylester trans, Racemat Diels-Alder-ycloaddition (oder gleichwertige Bezeichnung) c) Das Enantiomer wird mit folgenden Reagentien umgesetzt a. KMn 4 / Aceton / Wasser p = 8, 0 b. /l 3 c. )a/et, ) Ansäuern d. Erhitzen mit überschüssigem ( 3 ) e. LiAl 4 /Ether geben Sie Strukturformeln, wo erforderlich auch Stereoisomere an! Jeweils P. a. Et Et + Et Et b. Et Et + Et Et c d Me Me e Seite 3 von 8

4 Aufgabe 3: a. -cten soll durch eine geeignete Additionsreaktion in -ctanol umgewandelt werden. Formulieren Sie den Reaktionsmechanismus in Einzelschritten. B 3 -TF-Komplex ÜZ TF -B bis zu R 3 B stabil unter Auschluß von Luftsauerstoff B a/ oxidative Aufarbeitung R B R usw B(R) + Borax b. Welche Alkohole erhält man mit der gleichen Methode aus α Pinen und β-pinen? alpha-pinen beta-pinen Seite 4 von 8

5 Aufgabe 4: a. Die Verbindung 4 soll mittels einer WITTIG-Reaktion hergestellt werden. Geben Sie die notwendigen Reagentien und Reaktionsbedingungen an und beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus mit den Bezeichnungen der Zwischenprodukte. Stellen Sie auch das Wittig-Reagenz her! 3 4 b. S ( 6 5 ) 3 P + X- Et ( 6 5 ) 3 P- -Et X (X = l oder ) Et osphoniumsalz Et/ Base, z.b. a 3 ( 6 5 ) 3 P--Et P xaphosphetan Et osphonium-ylid spontan Et. 3 Welche Änderungen gegenüber dem obigen Fall müssen für die Wittigsynthese des nebenstehenden Kohlenwasserstoff vorgenommen werden? Triphenylethylphosphoniumsalz, zur Darstellung des Ylids mindestens aet/et 3 P. Seite 5 von 8

6 Aufgabe 5: a. Formulieren Sie die Esterkondensation von Essigsäureethylester mit Benzoesäureethylester in Ethanol/atriumethanolat in Einzelschritten. 3 -Et + Et l -Et + Et Et l -Et l Et -Et -Et + Etl -Et Ansäuern -Et + Et rdnen Sie die folgenden Substanzen nach aufsteigenden Reaktivität der arbonylgruppe: l A B D E E < D < A < < B Reaktivität nimmt zu Alles richtig: 4 P. Umstellung: P. Umstellungen P. Seite 6 von 8

7 Aufgabe 6: ucleophile Substitution und Eliminierung sind Konkurrenzreaktionen. Geben sie für die nachstehend aufgeführten Reaktionen das auptprodukt und das Kürzel des Reaktionstyps an (z.b. E-Reaktion) Jeweils 3 P. - -l K/Et S 3 3 aet, Et 3 3 E 3 3 / Erhitzen 3 E + ( 3 ) 3 Erhitzen + ( 3 ) + E 3 konz. 3 5 in der Kälte S 3 Tos + ai 3 I S Seite 7 von 8

8 Aufgabe 7: Formulieren Sie die folgenden mehrstufigen Synthesen. Geben Sie für jeden Schritt die Reagentien und Zwischenprodukte an! Jeweils 5 P. a) aus 3 l 3 / S 4 Reduktion, z.b. Fe /l All 3 b) 3 aus 3 3 S 4 3 / S 4 3 verd. S 4 3 S 3 S 3 xidation mit z.b. a r 7 Produkt c) Me aus und 3 S 3 / S 4 S 4 z.b. Fe/ l S 3 S 3 l a /l,-dimethylanilin S 3 Seite 8 von 8