Übungsaufgaben Biologen OP

Übung zur Vorlesung OC1B im SS 2005
Reaktionen von Carbonylverbindungen
Juni 2005
Übungsaufgaben zur Vorlesung OC1B Blatt 14
1
Zeigen Sie, wie man 2,3,4,5-Tetraphenylcyclopentadienon mit Hilfe der Aldolkondensation aus käuflichen Edukten herstellen kann und schlagen Sie hierfür einen plausiblen
Mechanismus vor. Warum gelingt die analoge Darstellung von Cyclopentadienon nicht?
2
(9 Punkte) Erhitzt man das Diketon Cyclodecan-1,6-dion (A) in
Gegenwart katalytischer Mengen NaOH in Wasser, so erhält man eine
bicyclische Verbindung B, die eine zweiprozentige KMnO4-Lösung
entfärbt (= Baeyer-Probe). Geben Sie die Struktur von B an und
schlagen Sie einen plausiblen Mechanismus (mit Elektronenpfeilen
und Zwischenstufen) vor! Erhitzt man hingegen das Diketon C in
Gegenwart katalytischer Mengen NaOH in Wasser, so erhält man
Verbindung D. Geben Sie die Struktur von C an!
O
D
3
Beim Erhitzen von 2,7-Octandion mit konzentrierter wässriger KOH ist die Bildung der
Produkte A und B, die beide die gleiche Summenformel besitzen, denkbar.
Tatsächlich entsteht aber fast ausschließlich A. Warum? Geben Sie die Strukturformeln
von A und B an und schlagen Sie für die Bildung von A einen ausführlichen Mechanismus (mit Elektronenpfeilen und Zwischenstufen) vor!
4
Erhitzt man 4-Oxopentansäuremethylester mit Natriummethanolat in Methanol, so erhält
man nach anschließender Aufarbeitung nur eines von zwei denkbaren isomeren
Produkten. Begründen Sie dies anhand eines plausiblen Mechanismus. Muss NaOMe
hierbei in stöchiometrischen Mengen eingesetzt werden, oder reichen katalytische
Mengen aus?
5
Geben Sie das Hauptprodukt der Umsetzung von 2-Methylcyclohexanon mit Ameisensäureethylester und NaOEt in Ethanol nach anschließender Aufarbeitung an und schlagen
Sie einen plausiblen Mechanismus vor! Tragen Sie hierbei der Tatsache Rechnung, dass
Sie NaOEt in stöchiometrischen Mengen einsetzen müssen! Begründen Sie mit Hilfe der
pKa-Werte warum nur eines der beiden denkbaren regioisomeren Produkte entsteht.
6
Erklären Sie anhand eines Mechanismus folgende Umsetzung. Geben Sie eine
Begründung, warum die Reaktion in die gezeigte Richtung abläuft.
O
O
CH3
CO2Et
7
NaOEt
EtOH
H3C
CO2Et
Die Verbindung B ist ein Zwischenprodukt bei der
Biosynthese von Isopentenyldiphosphat. Sie entsteht unter
Katalyse durch Enzyme aus drei Äquivalenten Acetyl-SCoA
(A). Formulieren Sie schematisch den Mechanismus (mit
Elektronenpfeilen und Zwischenstufen) der Bildung von B
aus A. Die Enzymkatalyse soll dabei einfachheitshalber durch
Katalyse mit einer nicht-nucleophilen Base ersetzt werden!
H3C OH O
S-CoA
O
S-CoA
B