Chemisches Praktikum für Studierende der Humanmedizin, der Zahnheilkunde und Biologie/Lehramt Fachbereich Chemie der Philipps-Universität Marburg 2. Nachschreibklausur zum 2. Praktikumsteil (OC) vom 12.07.10 NAME; VORNAME. Matrikel-Nr.. (Druckbuchstaben) geboren am in HM ( )/ZHK ( )/B_L3 ( ) im..... Fachsemester (eigenhändige Unterschrift) Hinweise zur Klausur 1. Die Klausur besteht aus 11 Blättern. 2. Teilnahmeberechtigt sind nur Praktikumsteilnehmer des laufenden Semesters (siehe Abschnitt D der Hinweise zum Praktikum). Zulässig sind nur zwei Wiederholungen. Weitere Wiederholungen können auch dann nicht gewertet werden, wenn die Teilnahmeberechtigung fehlerhaft als gegeben angesehen wurde. Die Teilnehmer müssen sich durch einen Lichtbildausweis ausweisen können (Praktikumsausweis, Personalausweis etc.). 3. Es dürfen nur die vorgedruckten Bögen genutzt werden. Antworten sind zu kennzeichnen, sonst werden sie nicht bewertet. 4. Täuschungen und Täuschungsversuche führen zum Nichtbestehen der Klausur. 5. Jede richtig beantwortete Aufgabe wird mit 10 Punkten bewertet. Es können Teilpunkte gegeben werden. 6. Das Ergebnis von Berechnungen muß aus dem Rechenweg nachvollziehbar sein. 7. Verwendung von schwarzer bzw. blauer Kugelschreiber- oder Schreibtinte. (kein Bleistift oder rote bzw. grüne Farbe) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Σ
(N a m e) 1. Aufgabe a) Zeichnen Sie die Struktur der Aminosäure L-Phenylalanin. 1 P Stereochemie falsch 1 P CH 2 OH falsch b) Zeichnen Sie die allgemeine Struktur eines Fettes. c) Aus welchen Untereinheiten sind die Bausteine (Nucleotide) der RNA aufgebaut? Phosphorsäure (-diester), D-ribose (Zucker), Nucleobase 2 P 2 P 2 P
2. Aufgabe a) Formulieren Sie den Mechanismus der Esterspaltung bei der alkalischen Hydrolyse für das gezeigte Molekül. b) Begründen Sie, welcher der Reaktionsschritte der basischen Esterspaltung dazu führt, dass die Gesamtreaktion irreversibel ist. Im letzten Schritt deprotoniert die starke Base Alkoholat die entstandene Carbonsäure irreversibel. 2 P c) Wieviele Äquivalente Säure werden bei der sauren Veresterung benötigt? Es werden katalytische Mengen an Säure benötigt (starke Mineralsäure, 1 Punkt). Und hier werden natürlich auch äquimolare Mengen Säure benötigt (Carbonsäure, 1 Punkt, ). zusammen 2 P
3. Aufgabe a) Zeichnen Sie die Formel eines Tetrapeptids, das nur aus L-Alanin besteht. b) Wieso ist die freie Drehbarkeit der Amid-Bindung eingeschränkt und was ist die strukturelle Folge daraus (1-2 Sätze)? Wegen der Mesomeriestabilisierung hat die C(O)-N-Bindung partiellen Doppelbindungscharakter, alle Atome (-CONH-) liegen in einer Ebene (planar). 2 P c) Zeichnen Sie die Fischer Projektion von L-Alanin in der Form, die im basischen Medium (ph = 12) überwiegend vorliegt. 1P wenn D statt L 1P wenn CH 3 -Rest falsch 1P wenn Protonierung falsch d) Definieren Sie den Begriff isoelektrischer Punkt einer Aminosäure (1-2 Sätze). Der isoelektrische Punkt ist der ph-wert, bei dem die Maximalkonzentration des Zwitterions vorliegt. 1 P e) Was ist der Unterschied zwischen "essenziellen" und "nicht-essenziellen" Aminosäuren und welche Folgen hat dies für die Ernährung des Menschen (1-2 Sätze)? Essenzielle AS können nicht von unserem Körper synthetisiert werden und müssen daher über die Nahrung aufgenommen werden. 2 P
4. Aufgabe a) Zeichnen Sie von der unten gezeigten Verbindung alle möglichen Stereoisomere und kennzeichnen Sie eindeutig in welcher stereochemischen Beziehung (enantiomer, diastereomer) die Isomere zueinander stehen. b) Zeichnen Sie meso-weinsäure [HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH].
5. Aufgabe a) Bennen Sie die eingekreisten funktionellen Gruppen des Oseltamivirs. A) Ether 1 P B) Alken 1 P C) Ester 1 P D) prim. Amin 1 P E) Carbonsäureamid 1 P b) Bestimmen Sie die absolute Konfiguration der Stereozentren der gezeigten Moleküle nach den CIP-Regeln und füllen Sie die zugehörigen Kürzel in die Kästchen ein.
6. Aufgabe Maltose ist ein Disaccharid, also aus zwei Monosacchariden aufgebaut, die durch eine glycosidische Bindung verknüpft sind. a) Markieren Sie für beide Bausteine das anomere Zentrum (Pfeil) und geben Sie dessen Konfiguration (α oder β) an. b) Nennen Sie ein Biopolymer, das als Baustein die Maltose aufweist. Stärke oder Glykogen 1 P c) Handelt es sich bei der Maltose um einen reduzierenden oder nicht-reduzierenden Zucker? Reduzierender Zucker 1 P d) Überführen Sie die Fischer-Projektion der gezeigten Kohlenhydrat-Derivate in die Sesselkonformation der β-pyranoseform. Benennen Sie die beiden Zucker.
7. Aufgabe a) Formulieren Sie den Mechanismus der elektrophilen Addition von HBr an das gezeigte Alken, Sie müssen dabei nur die Bildung des Hauptproduktes berücksichtigen. b) Wieso ist die Addition von HBr an das Alken regioselektiv? Die Anlagerung des Protons an die Doppelbindung führt zum energetisch günstigsten tertiären Carbokation, so dass regioselektiv das tertiäre Bromid entsteht. 1 P c) Zeichnen Sie die Produkte der unten gezeigten Umsetzungen.
8. Aufgabe a) Formulieren Sie den Mechanismus der durch Hydroxid-Ionen katalysierten Aldol-Addition und Aldol-Kondensation zwischen den beiden unten gezeigten Molekülen. b) Welche Isomere können bei der abschließenden Kondensationsreaktion entstehen? E- und Z-Isomere der Doppelbindung 1 P c) Zeichnen Sie für die folgende Carbonylverbindung die stabilste Enolform. Wodurch wird diese Enolform stabilisiert?
9. Aufgabe Zeichnen Sie die folgenden funktionellen Gruppen, wobei sie organische Reste mit R, R', etc. abkürzen können. a) sekundärer Alkohol b) tertiäres Amin c) Carbonsäureester d) Imin e) Halbacetal jede richtige Struktur 2 P
10. Aufgabe Für die Reaktion R-X + Nu R-Nu + X findet man folgendes Reaktionsdiagramm: a) Vervollständigen Sie das Freie-Enthalpie-Diagramm der Reaktion, indem Sie den zutreffenden Buchstaben A D in die leeren Kreise setzen: A - Übergangszustand B - Freie Reaktionsenthalpie C - Aktivierungsenergie D - Zwischenstufe b) Bei der obigen Reaktion handelt es sich um eine Reaktion erster Ordnung (S N 1, nucleophile Substitution). Geben Sie das Geschwindigkeitsgesetz der Reaktion für die Abnahme an R-X an. d [R-X]/dt = k 1 * [R-X] 2 P c) Wird die Reaktion schneller ablaufen, wenn eine höhere Konzentration an Nucleophil (Nu) eingesetzt wird? Geben Sie eine kurze Begründung an (1 Satz). Nein, da die Konzentration von Nu nicht im Geschwindigkeitsgesetz auftaucht. 2 P