Übungsaufgaben 2

Übung zur OC1
WS 06/07
Prof. Dr. Carsten Schmuck
Übungsaufgaben 2
Nucleophile Substitutionen
1. Ein achiraler Kohlenwasserstoff H (C4H8) wurde radikalisch chloriert, wobei ein
Gemisch von vier verschiedenen Monochlorderivaten A, B, C und D entstand, die
isoliert und charakterisiert wurden. Dabei stellte sich heraus, dass sowohl A als auch B
als Paar von zwei Enantiomeren vorlagen und dass A und B Diastereomere waren. Die
relativen Ausbeuten der vier Produkte waren A = B > C > D. Bei der Umsetzung mit
AgNO3 / H2O / EtOH fand man die folgenden relativen Reaktionsgeschwindigkeiten:
C > A = B > D; mit NaI / Aceton hingegen: D > A > B > C. Schlage Strukturen für
den Kohlenwasserstoff H und die vier Monochlorderivate A, B, C und D vor.
2. In der Williams-Synthese stellt man Ether durch Umsetzung von Alkylhalogeniden
mit Alkoxiden her. Ein Student möchte auf diese Weise tert-Butyl-methylether
(MTBE) entsprechend der unten gezeigten Reaktion darzustellen. Ist dies eine
geschickte Wahl? Was entsteht hier? Was muss der Student anders machen?
+
Cl
CH3O
3. In einem klassischen Experiment wurde der Einbau von radioaktivem Iod (Isotop 128)
in (+)-(R)-2-Iodoctan untersucht. Hierbei fand man, dass die Geschwindigkeit der
Racemisierung doppelt so groß ist wie der Einbau der Radioaktivität. Erklären Sie
diesen Befund.
4. Läßt man (R)-1-Phenyl-1-brombutan in siedender Essigsäure reagieren, so
unterscheidet sich der Drehwert des Produkts von dem, den man erhält, wenn man die
Reaktion in Aceton mit Natriumacetat ausführt. Geben Sie an, welche Produkte
entstehen und erklären Sie diese Beobachtung anhand der Mechanismen
(Konfiguration beachten!) und des jeweiligen Reaktionstyps. Interpretieren Sie kurz
die Auswirkung der Solvenspolarität und der Nucleophilie der Reagenzien auf den
jeweiligen Reaktionstyp.
5. Sie sollen (R)-2-Brompropionsäure mit NaOH in H2O umsetzen. Welches
Hauptprodukt erwarten Sie, wenn Sie im schwach Basischen (pH = 8, d.h. geringe
NaOH-Konzentration), welches, wenn Sie im stark Alkalischen (hohe NaOHKonzentration) arbeiten. Geben Sie jeweils den Reaktionsmechanismus an.
6. Die basen-katalysierte Umsetzung des unten gezeigten (R)-1,2-Chlorhydrin ergibt das
entsprechend 1,2-Diol mit Retention der Konfiguration. Schlagen Sie einen
Mechanismus vor.
HO
Et
Et
Cl
NaOH
Me
H2O
7. Erwärmen des unten gezeigten Alkylbromides in Wasser ergibt zwei neue Produkte A
und B. Geben Sie deren Struktur an und erklären Sie Ihre Bildung.
Br
H2O
A+B
Übung zur OC1
WS 06/07
Prof. Dr. Carsten Schmuck
8. Nur eines der beiden gezeigten diastereomeren Cyclohexanderivate A und B läßt sich
mit wässriger Natronlauge in das Cyclisierungsprodukt C überführen. Welches und
warum?
COOH
COOH
?
?
O
O
Br
A
C
Br
B
9. Ergänzen Sie die folgenden Reaktionsgleichungen und schlagen Sie einen plausiblen
Mechanismus vor:
10. Wie können Sie die folgende Umsetzungen durchführen? Geben Sie jeweils die
erforderlichen Reagenzien und den Mechanismus der Reaktionen an (Konfiguration
beachten!)