Übungen14-Musterklausur

OC2
Name:
Organische Chemie (2)
Datum:
Ort:
Matrikelnummer:
Name:
Aufgabe
Max. Punkte
Erreichte Punkte
1
15
2
15
3
15
4
15
5
15
6
15
7
15
8
15
9
15
10 Summe Note
15
150
Übungen14-Musterklausur-Lösungen
1) Die Aldol-Reaktion ist eine Möglichkeit, C-C-Bindungen zu knüpfen.
a) Formulieren Sie den Reaktionsmechanismus der basenkatalysierten Aldolreaktion von
Acetaldehyd
O
+ -OH / -H2O
H3C
O
H2C
H
O
H2C
H
O
O
H
O
O
+ H2C
H
CH2
H
H
H
+H2O /
- -OH
OH
O
CH2
H
H
b) Entwickeln Sie eine Synthesestrategie für Acrolein (Propenal)
OH
O
O
- H2O
H
O
+
H
H
H
hschulz
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O
H
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OC2
Name:
2) Die Wittig-Reaktion dient zur Herstellung von C-C-Doppelbindungen
a) Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus anhand der Synthese von 2-Butenal
H3C
(C6H5)P
H
+
3P
Br
H
3P
C
CHO
C
CH3
CH3
3 P
H
H
O
C
CHO
3 P
C
H
CH3
C
H
H Br
H
H
H
O
C
+BuLi/-Bu-H,-LiBr
O
3P
+
CH3
C
CHO
C
H
CH3
b) Entwickeln Sie eine Synthesestrategie zur Darstellung von folgendem Alken ausgehend
von Cyclohexan
Cl2/h
Cl
PPh3
PPh3
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+
O
KMnO4
H2O/OH-
+
OH
-
PPh3 Cl
OPPh3
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+ BuLi
- BuH, -LiCl
O
PPh3
+
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OC2
Name:
3. Halogene reagieren mit Ketonen unter elektrophiler Substitution
a) Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus der Mono-Bromierung von
Methylphenylketon im sauren Milieu.
O
OH
+ Br2
H+
CH3
- Br-H+
OH
+
C CH2Br
O
CH2Br
b) Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus der Mono-Bromierung von
Methylphenylketon im basischen Milieu.
O
O
+ OH+ Br2
CH3
- Br- H2O
O
CH2Br
c) Kommentieren Sie die Wahrscheinlichkeit der Mehrfach-Halogenierung in obigen
Reaktionen
Im basischen Milieu geht die Reaktion durch bis zur dreifach-halogenierten Methylgruppe.
Danach bildet sich unter C-C-Spaltung Carbonsäure und Bromoform. Dies liegt daran,
dass das Produkt jeweils reaktiver ist als das Edukt. Die C-H-Bindungen sind durch die
Halogenatome (-I-Effekt) stärker acide und reagieren leichter mit der Base zum Enolat-Ion.
Im saueren Milieu ist die Enolisierung nach der Mono-Halogenierung erschwert.
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OC2
Name:
4. Die Gabriel-Synthese dient zur selektiven Darstellung von primären Aminen
a) Beschreiben Sie eine Synthesestrategie zur Darstellung des Phthalimid-Kaliums
ausgehend von Benzol
Fr.Cr.Alk.
COOH
KMnO4
COONH4
NH3
COONH4
COOH
O
COONH4

NH
O
+ KNH2
N
K+
- NH3
COONH4
O
O
b) Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus der Darstellung von N-1-Butyl-Phthalimid
aus Phthalimid-Kalium
O
O
C3H7
N
N
Br
Br
H
O
O
O
N
- Br-
H
C4H9
SN2-Mechanismus
O
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OC2
Name:
5) a) Chlorbenzol reagiert mit NaOH zu Phenol. Formulieren Sie den
Reaktionsmechanismus
-
- HCl
+ OH
Cl
OH
-
OH
+H2O / -OH
O
H
b) Wie heisst der Mechanismus, nachdem p-Nitro-chlorbenzol mit NaOH reagiert?
Additions-Eliminierungs-Mechanismus
c) Beim Erhitzen des Diazonium-Salzes der Anthranilsäure mit Cyclopentadien entsteht
Benzonorbornadien. Erklären Sie, wie dieses Produkt entsteht.
COOH
+
NH2
Anthranilsäure
Benzonorbornadien
COOH
+ N2 + CO2
NN
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OC2
Name:
6. a) Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus der Ozonolyse von cis-2-Buten mit
anschliessender reduktiver Aufarbeitung
O
H3C
- 78°C
CH3
H
H3C
O
O
O
O
CH3
H3C
H
H
H
Primärozonid
H3C
H
O
O
O
+
Reduktion
CH3
H
CH3
O
O
Sekundärozonid
O
O
H
O
H
CH3
H
H3C
O
H
b) Bei der Ozonolyse und anschliessender reduktiven Aufarbeitung eines Naturstoffs erhält
man folgende Produkte in equimolaren Mengen. Welcher Naturstoff lag vor?
O
O
O
H
H
H
O
O
O
O
Ph
H
H
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Zimtaldehyd
H
H
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H
H
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OC2
Name:
7. Entwickeln Sie für folgende Produkte eine Synthesestrategie, ausgehend von den
genannten Edukten.
Edukt: Toluol
Produkt:
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
Br
NO2
Br Br
NH2
Br
NH2
Br
N2
Edukt: Benzol
Br
Produkt: p-Nitroacetanilid
Cl
Cl2/FeCl3
NH2
NaNH2
+Cl(O)CCH3
-HCl
O
O
HN
H
N
CH3
CH3
HNO3/H2SO4
NO2
Edukt: Benzol
Produkt:
CN
Cl
Cl2/FeCl3
CN
NaCN
SO3/H2SO4
SO3H
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OC2
Name:
Edukte: Benzol
Produkt:
CH2NH2
Cl
Cl2/FeCl3
CN
CN
Zn/HCl
Cl2/FeCl3
NaCN
Cl
Cl
Edukte: 2,3-Dimethyl-2-buten
Produkt:
Cl
HCCl3
Cl
C
-HCl
Cl
Cl
Cl
+
C
Cl
8) Die Glucose liegt in wässeriger Lösung überwiegend in der Halbacetalform vor.
a) Beschreiben Sie den Mechanismus der Halbacetalbildung an einem einfachen Beispiel.
H
O
O
H
H
O
+ H+
O
C 2H 5
+ HOC2H5
OH
C
H
H
-H
+
O
H
C 2H 5
H
OH
H
b) Beantworten Sie kurz folgende Fragen:
Wie ist die Struktur eines (Voll)-Acetals?
OR
R
In welchem Milieu können sich Acetale
bilden?
Warum ist die Halbacetalform der Glucose
so stabil?
Welche Acetale sind stabiler –offenkettige
oder cyclische? Warum?
Wie ist die Struktur eines Halbaminals?
R OR
Im saueren Milieu
Intramolekularer Ringschluss zum
thermodynamisch stabilen 6-Ring
Cyclische - Chelateffekt
OH
R
R NR2
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OC2
Name:
9. Borane können an Doppelbindungen addiert werden.
a) Beschreiben Sie den Reaktionsmechanismus der 1-Propanol-Synthese durch
Hydroborierung von Propen
H3C
H
+ HBR2
H
H3C
H
H
H
H
H
B
H3C
H
H
H
H
R
BR2
R
OH
H2O2 / NaOH / H2O
b) Erklären Sie kurz, warum man durch Hydroborierung Anti-Markovnikov-Alkohole
darstellen kann
Konzertierte Addition der B-H-Bindung an die Doppelbindung erfolgt so, dass die grosse
R2B-Gruppe an den weniger sterisch gehinderten Kohlenstoff bindet. Das ist der
Kohlenstoff mit den meisten Wasserstoffen.
c) Ordnen Sie folgende Hydroborierungsreagenzien nach steigender Regioselektivität und
nach steigender Reaktionsgeschwindigkeit
H
B2H6
HB(CH3)2
A
B
B
H
B
H
B
E
D
C
A
B
E
D
C
E
B
A
Regioselektivität nimmt zu
C
D
Reaktionsgeschwindigkeit nimmt zu
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14.05.2016
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Name:
10. Amine können mit der Carbonylgruppe reagieren.
a) Beschreiben Sie den Mechanismus der Bildung von N-Methyl-2-propanimin
H3C
O + H NCH
OH
2
3
O
CH3
NH2CH3+
NHCH3
NCH3
- H2O
H
b) Beschreiben Sie den Mechanismus der Reaktion von Aceton mit Dimethylamin.
H3C
O + HN(CH )
OH
3 2
O
CH3
NH(CH3)2+
N(CH3)2
N(CH3)2
- H2O
c) Wie reagieren tertiäre Amin unter den obigen Bedingungen?
Tertiäre Amine reagieren nicht.
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