Musterloesung OC 2 und Kombi

k (oa^ou:'L
1 .Aufgabe
a)
bei der alkalischenHydrolysefür das
derEsterspaltung
FormulierenSie denMechanismus
gezeigfeMolekül.
lo oH
o{\rA
\,
a
\ÄoH
o
+
tl
-o--l-
irreversibel
v
\)
O
,Z\
<r[o-. ro'D
,-)
{_
b) Wieviel Base wird bei der obigen Reaktion benötigt?
Aquimolare Mengen
nicht?
c) Wiesogelingtdie basischeVeresterung
der
Die UmsetzungderEduktemit Baseführt zur irreversiblenDeprotonierung
Säureund das Carboxylat wird durch den Alkohol nicht mehr nukleophil
angegriffen.
d) Wieviel Säurewird bei der saurenVeresterungbenötigl?
Katalytische Mengen, da die Protonenals Katalysator aus der Reaktion wieder
unveränderthervorgehenund nicht verbrauchtwerden.
2. Aufgabe
zwischen den
a) Formulieren Sie den Mechanismusder Aldol-Addition und Aldol-Kondensation
beiden unten gezeigfenMolekülen.
o
Y"*o
Io
I ,,?.4"*, <+
+ Base
- HBase*
,r"4"*,
IL 1
1l
Aldol-KondensationsProdukt
o
il
-(9"*u
- Hzo
A
s
"o
rH
1,
\'
?" x
"-./-'
ll
X* v, A'*--*4
tq...'lti& t't
/t
+....'\
o
YS
4
+ HBase*
- Base
l*l
(
\ Base
't
tl
Aldol-AdditionsProdukt
rOH O
\t
ll
\Y?..'ÄcH"
4r.-
CH:
/-
b) ZeichnenSiedie mesomerenStrukturenzu folgendenMolekülen:
CH"
t"
cHs
-+
/\cHz
cH. O
rÖ
A
€
H,CV
€
A
?*.
oAcH,
\:7
Hsct
De
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CHa(l
H,CM
?r.
€'9r,
o
|
@rAcH,
- '
|
,.\
HrC o
" \(,
HcC
-
€
@
,/^\
t"'-
,Äa
3. Aufgabe
Substitution am Beispiel der
a) Formulieren Sie den Mechanismusder elektrophilen aromatischen
Nitrierung von Benzol.
H2SOa+ HNO3
l1
V
HNO3
w
fi'\
H2504
I
TO,
o
-
-H*
HNO,
lA'
llll.*
l\/
Noz*
H. Noz
.*'ol
*r.r*ojl
4
b) Ist das Intermediat ein Aromat, ein Anti-Aromat oder ein nicht aromatischesSystem?
BegrtindenSie Ihre Antwort in Stichworten.
Nicht aromatisch,da ein sp3-Kohlenstoffdie Konjugation unterbricht..
,/
c) GebenSie in den Kästchen durch die Kürzel A-C an, ob die Verbindungenaromatisch(A), antiaromatisch(B) oder nicht-aromatisch(C) sind.
D'o
[IÖO
tr
L:_l
.|"(
4
,/,*"
4. Aufgabe
am Beispiel der Bromierung von
a) Formulieren Sie den Mechanismusder elektrophilenAddition
Z-2-Buten.
Brz
..'+
ö-ö*
I{ Br-Br
\I
.- /
ll
\t
\
Q
+Br
?
I
&oh L\sf Ll-
,r,,,,(
BrA
/l
b) Formulieren Sie den Mechanismusder elektrophilenAddition von HCI an Isobuten.
+
T\/I
Ä''
tt
-:\
*" / \
/
|
\
-]-cl
(
4^
\_-/
c) wieso ist die Addition von HCI anIsobutenregioselektiv?
Da die Anlagerung des protons an die Doppelbindung zum energetischgtinstigstentertiliren
Carbo-Katior, fühn, ist der Angriff desBromid-Ioqregioselektiv. (Markovnikov-Regel)
,/
d) Wie bezeichnetman den Mechanismus,der die Umkehrung der elektrophilen Addition von HCI
an Isobutenbeschreibt?
E1-Mechanismus
e) Nennen Sie ein Verfahren zur Herstellung von Epoxiden.
Reaktion von Alkenen mit Persäurenoder Cyclisierung von Bromethanol im basischen
Milieu.
n'" {
-'fr#
i
I
5. Aufgabe
a) Erläutern Sie das Pirt:zip der Trennung von Substanzendurch Chromatographie.
Die chromatographischeTrennung beruht auf einer stetenEinstellung eines Gleichgewichts,
bei dem sich die Substanzentwederin der mobilen oder auf der station?irenPhasebefindet.
Substanz
Substanz
_
!
-------
f
mobilePhase
Phase
stationäre
Ist die Gleichgewichtslagefür zwei Substanzenunterschiedlich,so kommt es zu einer
räumlichen Trennung der beiden Substanzenim Verlauf der Chromatographie.
.)
(_-
Rr,
b) Zeichnen Sie die folgenden funktionellen Gruppen (definieren Sie gegebenenfallsdie Reste
R,...).
o
tl
1.
Keton:
R^R'
2.
Nitril:
R-C=N
o
a
J.
Aldehyd:
nAn
lt
,/l
4.
5.
Acetal:
Carbonsäureester:
tL/
|'.*'
HO OR'
R'O OR'
nXn
nXn
/
|
t
v
o
nAon'
R'r F"
6.
nXoH
tertiärer Alkohol:
c) Wiesoist Wasserbei25 "C und 1.0bar LuftdruckeineFlüssigkeit,wo dochalle anderenim
Gase(z.B': CHa,NH3,HF, SiH+,PHr,
Element-Wasserstoff-Verbindungen
PSEangrenzenden
HzS,Höl) sind?
.:\
[.
a ^'-:\
lh,\
)
t\Dl*
I
relativ-starkerlrlryass:proffbrücken- ,n- l
Wasserbildet ein drejdipepsiodateVf$e\1rierkan
zu bringen
aemNgfTryq\ndie.Gasphase
bindungenaus.UmjirS\$serma\tektil-äus
(
benötigtmanmehrEpeig\/was einemhöherensiqdqtuütrygleichkommt.
einhergeht.)
Siedepunkteinhergeht.)
Siedepunkt
einem'höhe"ren
" erhöht
wasmit
mit einem\dhdren
erhöhtwas
(Dahererscheintdie ,,M-asse"
,
,/'-
/
\\,t
7 "rln
t6. Aufgabe
in der Fischer-Projektion.
a) Zeichnensiedie StrukturformelnderMonosaccharid-Moleküle
cHo
I
cHo
I
H-roH
Ho--H
H-f-oH
otH
Ho-t-H
Ho--H
H-t-oH
p-D-Gulose
HotH
cH2oH
cH20H
cr,-L-Allose
(
u-.-_.
C-*
b) Zeichnen Sie für die MonosaccharideL-Galactosedie B-Halbacetalformund D-Ribose die aHalbacetalform.
OH
*o-lro'r
loH
Hb'
9--2
Ho-k\-LoH
p-L-Galactose
OHOH
o-D-Ribose
{l
{
\--...
c) Welche zentraleRolle hat die D-Desoxyribosein der Natur?
Aufbau der DNA - Speicherungder Erbinformation
4
d) Was verstehtman unter dem Ausdruck: ,,reduzierenderZuckef'?
Ein ZuckermoleküI, das als Halbacetal vorliegt und z.B. Ag*-Ionen zum chatakteristischen
,,silberspiegel" r eduzierenkann.
/1
'/'
r!
r'? ü
7. Aufgabe
a) Vervollstlindigen Sie folgendesReaktionsschema'
69 o-O-Me
Sp1-Reaktion
+ Na-
4
,/
'nY
oder
,,.\
4
l'-\
b) Wie kann man den Reaktionspfadnach unten (E2-Reaktion)deutlich bevorzugt ablaufen
lassen?Besründen Sie Ihre Anlwon (l-2 Sätze)'
Eine sterischanspruchsvollereBase greift bevorzugt die Peripherie an und ist wenig
nukleophil.
I
c) Bestimmen Sie die absolutenKonfigurationen der Stereozentrenund der Doppelbindung an
dem gezeigfenMolekülund flillen Sie die zugehörigenKürzel (R/S oder EIZ) in die Kästchen
ein.
gOrn
.,,'A;
Hrti
oH
tr.*:Ar,
HzP
l--rr cl
CH.
cH2cH3
aoY*"
H3ct\
\o/
1Hucl2Hc'|oH
HeC
tr
tr
/
,.)
{_t
tl
E
I
/
<
./!
t,
1
{'
/'
,/
.t.
ü
ocH3
8. Aufgabe
a) zeiclnensie die allgemeineFormeleinesTripeptidsausD-Alanin.
9H. H
?
9Hu
nrN-Y--f1U^corH
o
3
GHs
b) Nennensie die wichtigsteRolle, die Peptidein derNaturspielen.
(G"*rroroteinef Enzyme(Biokatalysatoren)
\/
/l
c) Was ist dasbesondereStrukturmerkmal der Amid-Bindung in Peptiden?
EingeschrtinkteRotation um die Amid-Bindung (Partieller Doppelbindungscharakter)
Planare Substruktur
/
A
(pH
d) ZeichnenSie D-o-Cystein in der Fischer-Projektionin der Form, die im basischenMedium
= 10.0)überwiegendvorliegt.
coo-
n-f-ruHz
cH2sH
q
Punkt"einerAminosäure(l-2 Sätze).
e) DefinierenSiedenBegriff ,,isoelektrischer
des
Punktist derpH-Wert,bei demdie Maximalkonzentration
Der isoelektrische
Zwitterionsvorliegt.
/)
-a-o
9. Aufgabe
FürdieReaktion:AX+BeAB+XfindetmanfolgendesReaktionsdiagramm:
Reaktionskoordinate
der Reaktion,indem Sie den zutreffenden
a) VervollständigenSie dasFreie-Enthalpie-Diagramm
A - F in die leerenKreisesetzen:
Buchstaben
A
B
C
D
-
Zwischenstufe
Aktivierungsenergie
FreieReaktionsenthalPie
(AktivierterKomplex)
Übergangszustand
b) Um welchen T1p von Reaktion handelt es sich, wenn AX ein tertiäres Halogenid (2. B.: tert.Butylbromid) und B ein Hydroxid-Ion (oH-) ist? (genaueBezeichnturg)
?
SN1-Reaktion
c) GebenSie das Geschwindigkeitsgesetzder Reaktion destertiären Halogenids (2.8.: tert.Butylbromid) mit dem Hydroxid-Ion (OH-) an.
RG: K' [AX]
bzw. RG: K' [tBuBr]
d) DefinierenSiedenBegriff: ,,Katalysator".
Ein Katalysator ist eine Substanz,die die Aktivierungsenergieeiner Reaktion herabsetztund
damit die Gleichgewichtseinstellungbeschleunigt.Sie geht unverändertaus der Reaktion
hervor, ver?indertjedoch nicht die Thermodynamik der Reaktion'
?
,/rto
10. Aufgabe
a) Zeichnen Sie von der gezeigtenVerbindung alle möglichen Stereoisomereund kennzeichnen
Sie eindeutig,in welcher stereochemischenBeziehung (enantiomer,diastereomer,identisch) die
Isomerezueinanderstehen.
I
#
/t.---.,'
o--J
*
A
ti^" rrln
4Z
er
dia
=
:
,/
"ä
enantiomer
\-/
, // l\
a\.
b)
ErläuternSie die Begriffe:
:
Konstitutionsisomere
KonnektivitätderAtome
Isomeremit unterschiedlicher
:
Konfigurationsisomere
räumlicherAnordnungder Atomeaber
Isomeremit unterschiedlicher
gleicher Konnektivität.
Enantiomere:
Konfigurationsisomere,die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten
Diastereomere:
Konfigurationsisomere,die sich nicht wie Bild und Spiegelbild verhalten
meso-Yerbindungen:Verbindungen, bei denenidentischeStereoisomereauftreten,da sie eine
interne Spiegelebeneaufiveisen.
.j
I
'/l
-l-L
\,
\
--""Äo
(Name)
1. BenennenSie Koordinationszahl (Zentralterlchen)und Zähnigkeit (Liganden) in folgenden
Komplexen.
t"'l\
tIr
[Li(en)2]* (en: Ethylendiamin)
*)(*l
t
-z
r LI
[Ag(CN)r]-
4
[Ca(EDTA)]2-
b
/
4
lCr(Hzo):(Br):l
ICoBra]2-
?
'
d*.L.* *u1 k-*+
4
tl
U
2
2. a) SnS2ist ein schwerlöslichesSulfid. StellenSie die Dissoziationsgleichung
und das
Löslichkeitsprodukt auf.
(pL:27).
b) BerechnenSie die Sulfid-Ionen-Konzenffation
q)
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!*!.ß)€ [^t*T, * L'ly,
Z
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l-
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+
2\?v
3
3. a) Stellen Sie das MO-Modell des Li2-Moleküls auf und bezeichnenSie die Molektilorbitale
(Energieschemagenügt).
b) Welche Bindungsordnungherrscht im Molekül?
c) Welchen Magnetismus erwarten Sie ftir das Liz-Moleki.il.
r-.11
S C[p-*+-.rc
f-r{
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LJ*
-\
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y'-
C9 F"* E"ze'ey-
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2
\+
Ir
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D', a^-Lte qAr-\n
t\
D rr't-u't4
A
^
19
4
4. Vervollständigen Sie klassischeReaktionenaus der anorganischenChemie.
+ H2SOa1u4
5
a) CaCO31,y
?
b)Ag"r"ot+2NH3(ad5
?
c)'Cl21"a+H2O3; ?
+ 252C32'1ril5 ?
d) I21u4
e) [Cu(HzO)u]'*(uO+ 4 NH31645
q)
€
?
.ol'
C.\o*,nrl+1lf
G{"JCJogru} _r-s, öe
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* q, *n*q) + Ho*qt 6
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/'
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f-]7
f-
tF lLo
5
5. a) Ein Becherglasmit Kupferstabund Cu2*-Lösungund einesmit Silberstabund Ag*-Lösung
werdennt einerBatterie zusammengeschaltet.
Welche Reaktion lauft ab und auf welcher
Seite liegt das Gleichgewicht, wenn der Eo-Wert für Cu2*/Cu0,35 V und der fiir Ag*/Ag 0,78
V betragensoll?
b) Ietztberechnen Sie die EMK, wenn c(Cu2*): 0,5 mol/L und c(Ag*) :0,25 mollLbetragen
soll.
il
r L* C?
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