<r[o-. ro'd. k (oa^ o u:'l. o tl -o--lv. lo oh o{\ra \, \) ,Z\ 1. Aufgabe

Transkript

1 k (a^ u:'l 1. Aufgabe a) Frmulieren Sie den Mechanismus der Esterspaltung bei der alkalischen Hydrlyse für das gezeigfe Mlekül. l H {\ra \, \) a \ÄH + tl ---lv irreversibel,z\ O <r[-. r'd,-) {_ b) Wieviel Base wird bei der bigen Reaktin benötigt? Aquimlare Mengen c) Wies gelingt die basische Veresterung nicht? Die Umsetzungder Edukte mit Base führt zur irreversiblen Deprtnierung der Säure und das Carbxylat wird durch den Alkhl nicht mehr nuklephil angegriffen. d) Wieviel Säure wird bei der sauren Veresterung benötigl? Katalytische Mengen, da die Prtnen als Katalysatr aus der Reaktin wieder unverändert hervrgehen und nicht verbraucht werden.

2 2. Aufgabe a) Frmulieren Sie den Mechanismus der Aldl-Additin und Aldl-Kndensatin zwischen den beiden unten gezeigfen Mlekülen. Y"* -(9"*u A't il,r""*, Aldl-KndensatinsPrdukt - Hz + Base - HBase*,,?."*, <+ L1 1l Aldl-AdditinsPrdukt roh O \t \Y?..'ÄcH" ll l*l rh 1, ( \ Base + HBase* - Base " tl YS CH: s \'?" x X* v, A'*--* tq...'lti& t't "ll -./-' /t +...'\ r.- /- b) Zeichnen Sie die mesmeren Strukturen zu flgenden Mlekülen: CH" t" /\chz ch. O rö H,CM?r. '9r, Hsct De chs rach, - ' CHa(l A H,CV?*. AcH, \:7 /) A,.\ - HrC " \(, t"'-,äa

3 3. Aufgabe a) Frmulieren Sie den Mechanismus der elektrphilen armatischen Substitutin am Beispiel der Nitrierung vn Benzl. HNO3 H250 fi'\ w H2SOa + HNO3 l1 V Nz* TO, - -H* la' llll.* l\/ HNO, H. Nz.*'l *r.r*jl b) st das ntermediat ein Armat, ein Anti-Armat der ein nicht armatisches System? Begrtinden Sie hre Antwrt in Stichwrten. Nicht armatisch, da ein sp3-khlenstff die Knjugatin unterbricht..,/ c) Geben Sie in den Kästchen durch die Kürzel A-C an, b die Verbindungen armatisch (A), antiarmatisch (B) der nicht-armatisch (C) sind. [ÖO D' tr L:_l. "(,/,*"

4 . Aufgabe a) Frmulieren Sie den Mechanismus der elektrphilen Additin am Beispiel der Brmierung vn Z-2-Buten...'+ Brz ö-ö* / \ { Br-Br.- ll \ \t &h L\s f Ll- +Br Q,r,,,,( BrA /l? b) Frmulieren Sie den Mechanismus der elektrphilen Additin vn HC an sbuten. Ä'' tt T\/ -:\ "/\ / * \_-/ \ + -]-cl ( ^ c) wies ist die Additin vn HC an sbuten regiselektiv? Da die Anlagerung des prtns an die Dppelbindung zum energetisch gtinstigsten tertiliren Carb-Katir, fühn, ist der Angriff des Brmid-qregiselektiv. (Markvnikv-Regel),/ i d) Wie bezeichnet man den Mechanismus, der die Umkehrung der elektrphilen Additin vn HC an sbuten beschreibt? E1-Mechanismus e) Nennen Sie ein Verfahren zur Herstellung vn Epxiden. Reaktin vn Alkenen mit Persäuren der Cyclisierung vn Brmethanl im basischen Milieu. n'" { -'fr#

5 5. Aufgabe a) Erläutern Sie das Pirt:zip der Trennung vn Substanzen durch Chrmatgraphie. Die chrmatgraphische Trennung beruht auf einer steten Einstellung eines Gleichgewichts, bei dem sich die Substanz entweder in der mbilen der auf der statin?iren Phase befindet. Substanz _ ! f - statinäre Phase Substanz mbile Phase st die Gleichgewichtslage für zwei Substanzen unterschiedlich, s kmmt es zu einer räumlichen Trennung der beiden Substanzen im Verlauf der Chrmatgraphie. b) Zeichnen Sie die flgenden funktinellen Gruppen (definieren Sie gegebenenfalls die Reste Rr, R,...). 1. Ketn: tl R^R' 2. a J. Nitril: Aldehyd:. Acetal: R-C=N 5. Carbnsäureester: nan R'O OR' nxn nan' HO OR' nxn lt,/l tl/ '.*' / t v 6. tertiärer Alkhl: R'r F" nxh c) Wies ist Wasser bei25 "C und 1.0 bar Luftdruck eine Flüssigkeit, w dch alle anderen im PSE angrenzenden Element-Wasserstff-Verbindungen Gase (z.b': CHa, NH3, HF, SiH+, PHr, HzS, Höl) sind? [..:\ a ^'-:\ lh,\ ) t\dl*.) (_- Wasser bildet ein drejdipepsidatevf$e\1rierkan relativ-starkerlrlryass:prffbrücken-,n- l bindungen aus. UmjirS\$serma\tektil-äus aemngftryq\ndie.gasphase zu bringen ( benötigt man mehr Epeig\/was einem höheren siqdqtuütry gleichkmmt. (Daher erscheint die,,m-asse" " erhöht was mit einem'höhe"ren einem\dhdren Siedepunkt einhergeht.),/'-, / 7 "rln \\,t

6 t- 6. Aufgabe a) Zeichnensie die Strukturfrmeln der Mnsaccharid-Mleküle in der Fischer-Prjektin. p-d-gulse ch H-rH H-f-H th H-t-H ch2h cr,-l-allse ch H--H H-t-H H--H HtH ch20h ( u-.-_. C-* b) Zeichnen Sie für die Mnsaccharide L-Galactse die B-Halbacetalfrm und D-Ribse die a- Halbacetalfrm. OH lh 9--2 H-k\-LH p-l-galactse *-lr'r Hb' OHOH -D-Ribse {l {\--... c) Welche zentrale Rlle hat die D-Desxyribse in der Natur? Aufbau der DNA - Speicherung der Erbinfrmatin d) Was versteht man unter dem Ausdruck:,,reduzierender Zuckef'? Ein Zuckermlekü, das als Halbacetal vrliegt und z.b. Ag*-nen zum chatakteristischen,,silberspie gel" r eduzieren kann. /1 '/' r! r'? ü

7 7. Aufgabe a) Vervllstlindigen Sie flgendes Reaktinsschema' 69 -O-Me Sp1-Reaktin + Na-,/,,.\ l'-\ 'ny b) Wie kann man den Reaktinspfad nach unten (E2-Reaktin) deutlich bevrzugt ablaufen lassen? Besründen Sie hre Anlwn (l-2 Sätze)' der Eine sterisch anspruchsvllere Base greift bevrzugt die Peripherie an und ist wenig nuklephil. c) Bestimmen Sie die absluten Knfiguratinen der Sterezentren und der Dppelbindung an dem gezeigfenmlekül und flillen Sie die zugehörigen Kürzel (R/S der EZ) in die Kästchen ein. gorn H ch2ch3.,,'a; tr.*:ar, 1Hucl2Hc' H Hrt i HzP HeC tr CH. ay*" \/ tr l--rr tl H3ct\ E cl ch3 /,.)./! {_t / < t, 1 {' /',/.t. ü

8 8. Aufgabe a) zeiclnensie die allgemeine Frmel eines Tripeptids aus D-Alanin. 9H. H? 9Hu nrn-y--f1u^crh GHs 3 b) Nennen sie die wichtigste Rlle, die Peptide in der Natur spielen. (G"*rrrteinef Enzyme(Bikatalysatren) \/ /l c) Was ist das besndere Strukturmerkmal der Amid-Bindung in Peptiden? Eingeschrtinkte Rtatin um die Amid-Bindung (Partieller Dppelbindungscharakter) Planare Substruktur / A d) Zeichnen Sie D--Cystein in der Fischer-Prjektin in der Frm, die im basischen Medium (ph = 10.0) überwiegend vrliegt. cn-f-ruhz ch2sh q e) Definieren Sie den Begriff,,iselektrischer Punkt" einer Aminsäure (l-2 Sätze). Der iselektrische Punkt ist der ph-wert, bei dem die Maximalknzentratin des Zwitterins vrliegt. /) -a-

9 9. Aufgabe FürdieReaktin:AX+BeAB+XfindetmanflgendesReaktinsdiagramm: Reaktinskrdinate a) Vervllständigen Sie das Freie-Enthalpie-Diagramm der Reaktin, indem Sie den zutreffenden Buchstaben A - F in die leeren Kreise setzen: A - Zwischenstufe B - Aktivierungsenergie C - Freie ReaktinsenthalPie D - Übergangszustand (Aktivierter Kmplex) b) Um welchen T1p vn Reaktin handelt es sich, wenn AX ein tertiäres Halgenid (2. B.: tert.- Butylbrmid) und B ein Hydrxid-n (H-) ist? (genaue Bezeichnturg) SN1-Reaktin? c) Geben Sie das Geschwindigkeitsgesetz der Reaktin des tertiären Halgenids (2.8.: tert.- Butylbrmid) mit dem Hydrxid-n (OH-) an. RG: K' [AX] bzw. RG: K' [tbubr] d) Definieren Sie den Begriff:,,Katalysatr". Ein Katalysatr ist eine Substanz, die die Aktivierungsenergie einer Reaktin herabsetzt und damit die Gleichgewichtseinstellung beschleunigt. Sie geht unverändert aus der Reaktin hervr, ver?indert jedch nicht die Thermdynamik der Reaktin'?,/rt

10 10. Aufgabe a) Zeichnen Sie vn der gezeigten Verbindung alle möglichen Stereismere und kennzeichnen Sie eindeutig, in welcher sterechemischen Beziehung (enantimer, diasteremer, identisch) die smere zueinander stehen. /t.---.,' --J # * A dia ti^" rrln "ä Z er = :,/ \-/ enantimer /l,/\ a\. b) Erläutern Sie diebegriffe: Knstitutinsismere : Knfi guratinsismere : smere mit unterschiedlicher Knnektivität der Atme smere mit unterschiedlicher räumlicher Anrdnung der Atme aber gleicher Knnektivität. Enantimere: Diasteremere: Knfiguratinsismere, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten Knfiguratinsismere, die sich nicht wie Bild und Spiegelbild verhalten mes-yerbindungen: Verbindungen, bei denen identische Stereismere auftreten, da sie eine interne Spiegelebene aufiveisen..j -l-l '/l \, \ --""Ä

11 (Name) 1. Benennen Sie Krdinatinszahl (Zentralterlchen) und Zähnigkeit (Liganden) in flgenden Kmplexen. [Li(en)2]* (en: Ethylendiamin) r t"'l\ tr L *)(*l t ' d*.l.* *u 1 k-*+ -z tl U lcr(hz):(br):l [Ag(CN)r]- [Ca(EDTA)]2- CBra]2-? / b

12 2 2. a) SnS2 ist ein schwerlösliches Sulfid. Stellen Sie die Dissziatinsgleichung und das Löslichkeitsprdukt auf. b) Berechnen Sie die Sulfid-nen-Knzenffatin (pl:27).!*!.ß) [^t*t, * L'ly, + 2\?v l- L /.a Z \-C -nl- V{- \.r \ - t\ D) -l* tr"-rl%/l3 % 12 L-.i. t f Le?* \ f ä" a DA 11 a \'l cru *,U. - 3' L^,r L /;

13 3 3. a) Stellen Sie das MO-Mdell des Li2-Mleküls auf und bezeichnen Sie die Mlektilrbitale (Energieschema genügt). b) Welche Bindungsrdnung herrscht im Mlekül? c) Welchen Magnetismus erwarten Sie ftir das Liz-Mleki.il. LJ* Ax-fu,' \ t -\ _-1@ e*' - y'- 'rt 2S \ w( at' -+E* ffi? TD \ \^aü l t, \ijr-.11 f-r{ S C[p-*+-.rc C9 F"* E"ze'ey- r) B: r \+ 2 A q tr D', a^-lt e qar-\n D rr't-u't ^ t\ 19

14 . Vervllständigen Sie klassische Reaktinen aus der anrganischen Chemie. a) CaCO31,y + H2SOa1u 5? b)ag"r"t+2nh3(ad 5? c)'cl21"a+h2o3;? d) 21u + 252C32'1ril5? e) [Cu(HzO)u]'*(uO + NH316 5? q) C.\*,nrl+1lf.l' G{"J CJgru } _r- ''' s, öe ) (ü, c _> =- [t C r*,rg),_j na?, -? { * q, *n*q) + H*qt 6 t 7-r f e n(-* \" l- /' *'\."G ep f *pj -]7 > e) f- tf ll \"

15 5. a) Ein Becherglas mit Kupferstab und Cu2*-Lösung und eines mit Silberstab und Ag*-Lösung 5 werdennt einer Batterie zusammengeschaltet. Welche Reaktin lauft ab und auf welcher Seite liegt das Gleichgewicht, wenn der E-Wert für Cu2*/Cu 0,35 V und der fiir Ag*/Ag 0,78 V betragen sll? b) etztberechnen Sie die EMK, wenn c(cu2*) : 0,5 ml/l und c(ag*) :0,25 mlllbetragen sll. il \,l Zkt 'ä'w + C^^ 'ct " r L* C? \''. (?J\\--l t) bht Ld *,, dn: E_ (.' A\Yfrr + 0( c,$v+ 0,?C3 \ 0r 051 r^l \ ^a-'?-&" / L-v V {D C- V f'n e f L r\t/n \_ u-r /q + d,st ' _->d C,=rv) -?,tuä E ^\-/