zur Vorlesung "Organische Chemie II (Aliphaten, Reaktionsmechanismen) für Studierende der Chemie und der Biochemie 3. Semester" WS 2002/2003

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Roland Lehmann
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1 J. aub/febr. 200 Klausur zur Vorlesung "rganische Chemie II (Aliphaten, Reaktionsmechanismen) für Studierende der Chemie und der Biochemie. Semester" Lösungsbogen WS 2002/200 ) Radikalreaktionen (2 Punkte): ie photochemische, radikalische Chlorierung von n-butan ergibt 29 % -Chlorbutan und 7 % 2-Chlorbutan. ie photochemische radikalische omierung von n-butan ergibt 2 % - ombutan und 98 % 2-ombutan. a) Formulieren Sie den Reaktionsmechanismus der Chlorierung mit Angabe der Zwischenstufen. 4P Cl 2 hν 2 Cl (Start) R- Cl R (Kette) R Cl 2 RCl Cl (Kette) 2 R R-R (Abbruch) 2 Cl Cl 2 (Abbruch) R Cl RCl (Abbruch) b) Begründen Sie die unterschiedlichen Selektivitäten a) der Regiochemie der Produktbildung und b) von omierung und Chlorierung. Verwenden Sie bei der iskussion Reaktionskoordinate/Energie iagramme. i) sekundäres Radikal ist stabiler als primäres. 4P ii) ie Selektivität wird durch die -Abstraktion bestimmt, diese ist im Falle der Chlorierung exotherm und im Falle der omierung endotherm. ach ammond- Prinzip ergibt sich damit höhere Selektivität für die omierung, TS ist der Zwischenstufe strukturell ähnlicher. 4P.. Stabilität: C 2 C 2 C 2 < C 2 C /5 lcnv202tlösung.doc

2 2) ucleophile aliphatische Substitution (8 Punkte) Schlagen Sie einen chanismus für folgende Reaktion vor: C 2 Ringspannung führt zur Umlagerung auf der Carbokation-Stufe (Wagner-erwein- Umlagerung) C 2 ) Eliminierung (2 Punkte) a) Wieviele Isomere gibt es von -Isopropyl-6-methylcyclohex--en? Zeichnen Sie für ein Stereoisomer die Stereostruktur mit Angabe der R/S-omenklatur. (S) (R) 2 n Isomer: vier Stereosiomere, zwei Enantiomerpaare diastereomerer Verbindungen. b) Welches Isomer entsteht durch E 2 -Eliminierung von Cl von nthylchlorid? Geben Sie eine Begründung E 2 -Eliminierung: trans-eliminierung. ie Abspaltung von Cl erfolgt aus der instabileren Konformation Cl nthyl chlorid 4) Additionsreaktionen (8 Punkte) Welche Verbindung entsteht bei der -katalysierten Reaktion von Verbindung. Begründen Sie ihre Aussage durch die Formulierung des chanismus. 2/5 lcnv202tlösung.doc

3 Protonierung an der C 2 -Gruppe, Addition nach Markovnikov 5) Additionsreaktionen (2 Punkte) a) Vervollständigen Sie untenstehende Reaktionsgleichung durch Ausfüllen der Rechtecke. b) Begründen Sie die Stereochemie für die Bildung von Verbindung. Teilfrage a) 4 Punkte 5 C 2 C 5 C 2 B (B 2 6 ) TF C B C 2 5 -, Punkte 5 C 2 C 5 b) die Addition von Boran an die C-C reifachbindung erfolgt als cis-addition. ( 4 Punkte ) C 5 6) Carbonylverbindungen (5 Punkte) Geben Sie thoden und Reagentien für brauchbare Synthesen von Verbindung aus den Verbindungen 2-4 an. 2 5 Punkte 5 Punkte 5 Punkte. P. 2 / Benzophenon, Mn 2 4 /5 lcnv202tlösung.doc

4 7) arstellung von Carbonsäurechloriden (8 Punkte) Formulieren Sie für die Umsetzung von Propionsäure mit xalylchlorid (C 2 Cl 2 2 ) die vollständige Reaktionsgleichung. Geben Sie die Zwischenstufen und sämtliche Produkte an. Kommentieren Sie den Reaktionsmechanismus. Cl-C-C-Cl Cl Cl - Cl C C 2 Cl 8) Wittig Reaktion (5 Punkte) Verbindung 2 ist eine Zwischenverbindung bei der Synthese eines natürlichen Blütenduftstoffes. Eine der Ausgangsverbindungen der Synthese ist Verbindung. Welche andere Verbindungen und Reagentien sind notwendig? Geben Sie sämtliche Reaktionschritte an. ach welchem chanismus läuft die Wittig Reaktion ab. Geben Sie die Struktur einer Zwischenstufe an. 5P - P-(C 2 - starke Base (a od. BuLi) Lösungsm. (z.b. MS) 2 P C 2 -(C 2 ) P-(C 2 - P 6P - P-(C 2 - BuLi P=C(C 2 ) 4 Bu Li P xaphosphetan als Intermediat 4P 4/5 lcnv202tlösung.doc

5 9) Carbonsäurechemie (0 Punkte) Eine thode für die erstellung von Carbonsäureamiden aus Amin und Carbonsäure ist die Verwendung von icyclohexylcarbodiimid (CC) als ilfsreagenz.. Wenden Sie diese thode an für die Synthese von - Isopropylpentanamid. Formulieren Sie die Reaktionsgleichung mit sämtlichen Endprodukten. Reichen katalytische ngen von CC? Welche Zwischenstufe wird gebildet? Richtige Edukte und richtiges Produkt: 2 P 2 CC =C= P CC 2.5 P 2.5 P Es müssen stöchiometrische ngen CC eingesetzt werden. 2 P 5/5 lcnv202tlösung.doc

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