Technische Universität Dresden Fachrichtung Chemie Modul OC II

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Technische Universität Dresden Fachrichtung Chemie Modul OC II"

Jakob Ackermann
vor 5 Jahren
Abrufe

1 Name: Matrikelnummer: Fachsemester Studienfach: LC Chemie-Bachelor Lehramt-Master Praktikumsteilnehmer und Nachschreiber Praktikumsteilnahme (bitte deutlich lesbar ausfüllen) Lehramt-Staatsex. Seminarleiter SoSe 201 Assistent SoSe 2012 SoSe 2011 Vorschreiber: Teilnahme Modul OC/I im Wintersemester 2011/ / /2014 Das Bestehen dieser Prüfungsleistung ersetzt nicht die Prüfungsleistung zum Modul OCI Diese Klausur ist und bleibt Eigentum der Jeder Täuschungsversuch wird entsprechend Prüfungsordnung Studiengang Chemie-Bachelor 9 behandelt! Zur Bewertung von Mechanismen: Grundsätzlich gibt es für richtige Zwischenverbindungen und Endprodukte nur dann Punkte, wenn diese im richtigen Gesamtzusammenhang formuliert wurden. Geben Sie bei ionischen Reaktionen stets das Gegenion an, auch wenn dieses für den Mechanismus anscheinend keine Bedeutung besitzt. Verweisen Sie sorgfältig auf Lösungen, die Sie außerhalb der vorgesehenen Felder formuliert haben. Anderenfalls kann die Anerkennung der Antworten nicht gewährleistet werden. Lösungen mit Bleistift und/oder Rotstift sind grundsätzlich unzulässig und werden nicht anerkannt. Längere Textpassagen können bei der Korrektur leider nicht berücksichtigt werden (Formel statt Text!). Eigene Abkürzungen jedweder Natur sind in Lösungsfeldern unzulässig und werden als falsch bewertet. Sinnvolle und definierte Abkürzungen von Molekülteilen in Lösungsfeldern zu Reaktionsmechanismen sind zulässig (auf eigene Gefahr). Es wird in jedem Fall (wenigstens) nach dem organischen Hauptprodukt gefragt. Konventionsgemäß werden die Aufarbeitungsbedingungen in der Regel nicht explizit angegeben. Kontrollieren Sie vor Arbeitsbeginn, ob Sie die Klausur vollständig erhalten haben. Seite Σ Note max. Punkte Punkte Inhalt: Radikalische Substitution, Nucleophile Substitution, Eliminierungen, Additionen, Diels Alder- Reaktion, Substitution am Aromaten, Carbonylverbindungen und Heteroatomnucleophile

2 1. Radikalische Substitution 1.1. Vervollständigen Sie das Reaktionsschema. [1] 1.2. Verdeutlichen Sie die Entstehung explosiver Produkte beim längeren Stehen von Tetrahydrofuran an der Luft unter Lichteinwirkung durch radikalische Autoxidationsprozesse. 4 Seite 2 7

3 2. Nucleophile Substitution am gesättigten Kohlenstoffatom 2.1. Geben Sie das Produkt der folgenden Umsetzung an. Beachten Sie den stereochemischen Verlauf der Reaktion. (modifiziert nach Lit [2] ) Geben Sie den Mechanismus der Mitsunobu-Reaktion an einem allgemeinen oder selbst gewählten einfachen Beispiel unter Berücksichtigung des stereochemischen Verlaufs an. 8 Seite 11

4 2.2. Geben Sie die Produkte der folgenden Umsetzungen an. [] Achten Sie auf den stereochemischen Verlauf der Reaktionen. Stellen Sie in den gesuchten Strukturen alle Abkürzungen und funktionellen Gruppen in detaillierter Valenzstrichschreibweise dar. HO MsCl, Et N CH 2 Cl 2,0 C NaN DMF, 80 C Me N 2. Geben Sie das organische Hauptprodukt der folgenden Umsetzungen an. [4] 6 Seite 4 9

5 . Eliminierung.1. Bei der ionischen β-eliminierung unterscheidet man drei mechanistische Grenzfälle. Benennen Sie die drei klassischen Mechanismen für die ionische β-eliminierung von H X aus substituierten Alkanen unter Einwirkung einer Base B. Geben Sie an, ob dabei nur ein Übergangszustand oder eine Zwischenstufe durchlaufen wird und stellen Sie diese graphisch dar R R H X R R +B R R R R [H B] + X Falls bei einer Transformation eine Zwischenstufe auftritt, wieviele Übergangszustände werden dann durchlaufen? Bitte richtige Antwort einkreisen (0.5P)..2 Vervollständigen Sie das folgende Reaktionsschema. [5] 8 Seite 5 11

6 4. Addition 4.1. Geben Sie das Produkt der folgenden Reaktion an. [6] Achten Sie auf den stereochemischen Verlauf der Reaktion. O HO H H H N O Äquivalente I 2 NaHCO Et 2 O, 0 C Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichung. [7] Achten Sie auf die richtige Konfiguration des Produktes. Handelt es sich um eine cis- oder trans-addition? 1 Stellt das Endprodukt ein Markovnikov- oder ein Anti-Markownikow- Produkt bezüglich der letztendlich eingeführten Funktionalität dar? 1 Geben Sie den Mechanismus der Hydroborierung (inklusive Additionsschritt, Erzeugung des Nucleophils, Angriff des Nucleophils, Umlagerung und Hydrolyse) an einem allgemeinen oder selbst gewählten einfachen Beispiel an. Siehe nächste Seite. Seite 6 9

7 8 Seite 7 8

8 5. Diels-Alder Reaktion 5.1. Vervollständigen Sie das MO-Schema zu einer Diels-Alder-Reaktion mit normalem Elektronenbedarf. Fügen Sie dazu Folgendes ein: Die Vorzeichen der Wellenfunktionen für das Dien und das Dienophil (Ausfüllen jeweils eines Orbitallappens) (2P) Anzahl und Lage (Einzeichnen) der Knotenebenen für das Dien (1P+1P). Die Knotenebene in der Ebene der vier C-Atome wird nicht berücksichtigt. Beschriftung HOMO und LUMO von Dien und Dienophil (2P) Darstellung der wichtigsten Orbitalwechselwirkung und der daraus entstehenden neuen Molekülorbitale (2P) Elektronenbesetzung (2P) Energiegewinn E (1P) 5.2. Geben Sie das Produkt der folgenden intramolekularen Diels-Alder-Reaktion an. [8] BHT dient als Radikalfänger der Unterdrückung von Polymerisationsreaktionen. Achten Sie auf die zueinander richtige relative Konfiguration der neu entstehenden stereogenen Zentren. 11 Seite

9 5.. Aus welchen beiden symmetrischen Molekülen wird durch doppelte Diels-Alder-Reaktion (zuerst intermolekular dann intramolekular) das gezeigt Produkt erhalten? 6. Substitution am Aromaten 6.1. Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichung. [9] 4 2 Formulieren Sie anhand dieses Substrates den Mechanismus der ArS E unter Verwendung eines allgemeinen Electrophils E +. Zeigen Sie die fünf wichtigsten mesomeren Grenzstrukturen des intermediären Wheland-Komplexes auf. 6 Seite 9 12

10 6.2. Bisphenol A, ein wichtiges Monomer für Polyester und Polycarbonate wird durch Reaktion von zwei Äquivalenten Phenol mit einem Äquivalent Aceton gewonnen. [10] Dabei laufen nacheinander zwei electrophile aromatische Substitutionen ab. Ergänzen Sie das Schema. OH + O konz. HCl 0 40 C OH 7. Reaktionen von Carbonylverbindungen mit Heteroatomnucleophilen 7.1. Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an. [11] Seite 10 6

11 Formulieren Sie nun ausführlich den Reaktionsmechanismus unter Angabe aller Zwischenverbindungen und kennzeichnen Sie die Elektronenpaarverschiebungen (Pfeile) Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an. [12] 9 Seite 11 12

12 Literatur [1] a) R. Shen, T. Inoue, M. Forgac, J. A. Porco, J. Org. Chem. 2005, 70, 686; b) G. Durrant, R. H. Green, P. F. Lambeth, M. G. Lester, N. R. Taylor, J. Chem. Soc., Perkin Trans , [2] M. G. Banwell, A. J. Edwards, K. A. Jolliffe, M. Kemmler, J. Chem. Soc., Perkin Trans , 145. [] T. Shigeyama, K. Katakawa, N. Kogure, M. Kitajima, H. Takayama, Org. Lett. 2007, 9, [4] B. M. Trost, J. P. N. Papillon, J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, [5] Y. Kita, J. Futamura, Y. Ohba, Y. Sawama, J. K. Ganesh, H. Fujioka, J. Org. Chem. 200, 68, [6] K. J. Frankowski, J. E. Golden, Y. Zeng, Y. Lei, J. Aubé, J. Am. Chem. Soc. 2008, 10, [7] L. A. Paquette, Y. Zhang, J. Org. Chem. 2006, 71, 45. [8] L.-Z. Liu, J.-C. Han, G.-Z. Yue, C.-C. Li, Z. Yang, J. Am. Chem. Soc. 2010, 12, [9] A. N. Lowell, M. W. Fennie, M. C. Kozlowski, J. Org. Chem. 2008, 7, [10] a) A. P. Dianin, Zhurnal Russkogo Fiziko-Khimicheskogo Obshchestva 1891, 2, 492; b) T. Zincke, Justus Liebigs Annalen der Chemie 1905, 4, 75. [11] I. Louis, N. L. Hungerford, E. J. Humphries, M. D. McLeod, Org. Lett. 2006, 8, [12] L. Planas, J. Pérard-Viret, J. Royer, J. Org. Chem. 2004, 69, 087.

Ähnliche Dokumente

Technische Universität Dresden Fachrichtung Chemie Modul OC II

Technische Universität Dresden Fachrichtung Chemie Modul OC II Name: Matrikelnummer: Fachsemester Studienfach: LC Chemie-Bachelor Lehramt-Staatsex. Lehramt-Master Praktikumsteilnehmer und Nachschreiber Praktikumsteilnahme (bitte deutlich lesbar ausfüllen) SoSe 2016