Organische Chemie II Reaktivität

Transkript

1 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II Reaktivität Wintersemester 2007/08 Klausur am (ame, Vorname) im. Fachsemester (tudiengang) (Unterschrift) (Matrikel-ummer) 1. Teilnahme 1. Wiederholung 2. Wiederholung inweise zur Klausur: 1. Die Klausur besteht aus insgesamt 11 Blättern (Deckblatt plus 10 Aufgabenblätter). Bitte kontrollieren ie sofort, ob die Klausurunterlagen vollständig sind. Kennzeichnen ie jede eite mit Ihrem amen und Ihrer Matrikelnummer! 2. Es dürfen nur die vorgedruckten Bögen (einschließlich Rückseite) genutzt werden. Falls ie zusätzliches ("chmier"-)papier brauchen, fragen ie bitte die Aufsicht!! Antworten sind zu kennzeichnen, sonst werden sie nicht bewertet. Bitte kurze Antworten! 3. Es sind keine ilfsmittel (auch keine Molekülmodelle) erlaubt. Täuschungen und Täuschungsversuche führen zur Bewertung der Klausur mit 0 Punkten. 4. Bitte schreiben ie mit einem Kugelschreiber oder Füller. Verwenden ie keinen Bleistift und keine rote Tinte! 5. ede richtig und vollständig beantwortete Aufgabe wird mit der jeweils angegebenen Anzahl von Punkten bewertet. Es können Teilpunkte gegeben werden. Aufgabe Punkte erreicht Korrekt. Aufgabe Punkte erreicht Korrekt. 1 [5] 6 [22] 2 [7] 7 [4] 3 [6] 8 [8] 4 [8] 9 [14] 5 [7] 10 [19] eite 1 von 11

2 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: 1. Aufgabe [5] a) Welche der folgenden Verbindungen werden als Radikalstarter eingesetzt? (Bitte kreuzen ie bei jeder Verbindung an: = ja, wird eingesetzt, = nein) [3] 2 C C C C 2 b) Zeigen ie anhand eines Beispiels wie die Verbindung in Kohlenstoff-Radikale zerfällt! [2] 2. Aufgabe [7] a) rdnen ie die folgenden Ether (beginnend mit dem reaktivsten) nach Ihrer eigung ydroperoxide zu bilden! [4] D E b) Machen ie anhand eines M-chemas deutlich, weshalb gerade Ether dazu neigen in einer Radikalkettenreaktion ydroperoxide zu bilden! [3] eite 2 von 11

3 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: 3. Aufgabe [6] a) Beim Erhitzen der folgenden Verbindung mit -omsuccinimid und katalytischen Mengen Azobis(isobutyronitril) in Tetrachlorkohlenstoff werden in der Produktmischung Regio- und tereoisomere identifiziert. Geben ie alle beobachteten Produkte an. [4] B [AIB] CCl 4 b) Wie bezeichnet man diese Reaktion (amensreaktion) [1] c) In welcher Beziehung stehen jeweils die tereoisomere der Regioisomere zueinander? [1] Diastereomere Enantiomere 4. Aufgabe [8] a) rdnen ie die folgenden ucleophile in Reihenfolge abnehmender Reaktivität bei der Reaktion mit n-butylbromid in Tetrahydrofuran! [4] Ph Ph e Ph Et 2 PEt 3 Et 3 eet 2 I F 3 3 C eite 3 von 11

4 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: b) rdnen ie die folgenden Reste nach ihrer Eignung als Abgangsgruppe in -Reaktionen, beginnend jeweils mit dem reaktivsten ubstituenten! [4] Et 2 Et Et CF 3 3 C 3 3 CF 3 C 2 Cl I F C 3 C CF 3 C CF 3 C 2 5. Aufgabe [7] Kreuzen ie jeweils an, ob eine Aussage zutrifft oder nicht. Eine Angabe von Gründen ist nicht nötig! a) Chirale sekundäre Alkyliodide reagieren unter 2-Bedingungen unter Inversion der Konfiguration b) Tertiäre Alkylhalogenide reagieren mit ucleophilen ausschließlich nach einem 1-Mechanismus c) Enantiomerenreine tertiäre Alkohole liefern beim Erhitzen in wässriger Cl die entsprechenden enantiomerenreinen Chloride d) Ein gutes ukleophil hat ein hoch liegendes M (highest occupied molecular orbital) e) 1-om-2,2-dimethylpropan (eopentylbromid) reagiert beim Erhitzen in Toluol schneller mit Triphenylphosphin als omethan (Ethylbromid) f) ucleophile ubstitutionsreaktionen laufen in dipolar-aprotischen Lösungsmitteln deutlich schneller ab als in protischen Lösungsmitteln g) Bei ubstitutionsreaktionen nach einem 1-Mechanismus werden bei höheren Temperaturen vermehrt ebenprodukte gebildet eite 4 von 11

5 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: 6. Aufgabe [22] Ergänzen ie die folgenden Reaktionsbeispiele. Beachten ie gegebenenfalls die tereochemie! Wo Bedingungen gefragt sind, können mehrere tufen nötig sein! I 2, ac 3 (TF) Cl PPh 3, I 2 Base (TF) I 1. C 3 2 Cl, Et 3 2. a 3 (DMF) a 3 (DMF) C C [ / 6 ] 1. a 2. (TF) eite 5 von 11

6 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Fortsetzung Aufgabe 6: 1. g(ac) 2 (Me) 2. ab 4 Matrikelnummer: (Toluol) 110 C I P 2 CCl 3 7. Aufgabe [4] Betrachten ie die folgende Eliminierung und entscheiden ie, welche der Aussagen richtig () oder falsch () ist! (ie müssen keine Gründe angeben) X Base a) terisch anspruchsvolle Basen liefern einen höheren Anteil des Zaitsev-Produkts b) chlechte Abgangsgruppen führen zu einem höheren Anteil an ofmann-produkt c) Für X= gelingt die Eliminierung durch Umsetzung mit einer äure deren Anion ein schwaches ucleophil ist (z.b. 2 4 ) d) Wenn X= 2 gelingt die Eliminierung durch Umsetzung mit einer starken, nicht nucleophilen Base. eite 6 von 11

7 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: 8. Aufgabe [8] In einer zweistufigen equenz wurde Cyclohexen zunächst mit om umgesetzt und das Reaktionsprodukt anschließend mit atriumethanolat in Ethanol behandelt. 2 aet 1 nie: (CCl 3 ) (Et) 2 3 a) Formulieren ie den Mechanismus der Reaktion zum Intermediat 1 im Detail und erklären ie so, weshalb dieses Intermediat als ein Diastereomer (zwei Enantiomere) gebildet wird. [4] b) Erklären ie, unter Zuhilfenahme einer geeigneten chreibweise des Intermediats, weshalb bei der Eliminierung mit atriumethanolat stets nur das Eliminierungsprodukt 2 beobachtet wurde, aber nie die Verbindung 3. [4] eite 7 von 11

8 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: 9. Aufgabe [14] Ergänzen ie die freien Felder bei den folgenden Eliminierungen! Entscheiden ie zunächst, ob es sich um eine E1-, E1cb-, E2- (anti) oder eine syn- Eliminierung handelt! Beachten ie gegebenenfalls die Konfiguration der Edukte und Produkte! (inweis: Es sind unter Umständen mehrere tufen anzugeben) E1 E1cb E2 (anti) syn 3 P 4 ΔT [ / 3 ] E1 E1cb E2 (anti) syn R e R [ / 3 ] E1 E1cb E2 (anti) syn [ / 5 ] E1 E1cb E2 (anti) syn 2 C 2 [ / 3 ] eite 8 von 11

9 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: 10. Aufgabe [19] Xanthogenate können in einer Reihe Ihnen bekannter Reaktionen eingesetzt werden. a) Geben ie Bedingungen an, um den Alkohol 4 in das Xanthogenat 5 zu überführen! [2] 4 5 b) Unter welchen Reaktionsbedingungen können ie die folgende Defunktionalisierung in einem chritt durchführen? Geben ie entweder einen Trivialnamen oder eine systematische Bezeichnung für die equenz 4 6 an! [3] 5 6 ame: c) Als zusätzliches Reagenz wird die Reaktion aus Teilaufgabe b) nun in Anwesenheit von Acrylnitril durchgeführt. Man erhält das Additionsprodukt 7 anstelle des defunktionalisierten Produkts 6. C Bedingungen C 5 7 eite 9 von 11

10 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: Fortsetzung Aufgabe 10: - Geben ie einen detaillierten Mechanismus für diese Reaktion an! Benutzen ie (alb-)pfeile um die Verschiebung von Elektronen und die Richtung eines Angriffs zu verdeutlichen [4] - Erklären ie anhand eines M-chemas und geeigneten rbitalbetrachtungen, warum nur das Produkt 7 gebildet wird und nicht das Regioisomer 8! [5] C C Produkt: nicht beobachtet: 7 8 eite 10 von 11

11 1. Klausur zur Vorlesung rganische Chemie II, Wie 2007/08 am ame: Matrikelnummer: Fortsetzung Aufgabe 10: d) Alternativ zur Teilaufgabe b) ist die Defunktionalisierung auch in zwei chritten denkbar: [5] ΔT 2 [Pd] 5 9 Geben ie die Verbindung 9 an, die bei der Thermolyse des Xanthogenats 5 entsteht! Geben ie entweder einen Trivialnamen oder eine systematische Bezeichnung für diese Reaktion an! ame: Erklären ie, anhand des Übergangszustandes der Reaktion 5 9, warum bei dieser Reaktion selektiv nur EI Produkt gebildet wird! eite 11 von 11