WS 10/11-2

Aufgabe 1
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
Analysieren Sie das abgebildete Antibiotikum Ampicillin unter Beantwortung
folgender Fragen:
H
NH2
H H
N
∗
O
H
S
N
O
O
OH
a) Geben Sie drei funktionelle Gruppen an: (3 Pkt.)
1.___________________________________
2.___________________________________
3.___________________________________
b) Berechnen Sie die Summenformel: (2 Pkt.)
c) Berechnen Sie daraus den Grad an Ungesättigtkeit: (2 Pkt.)
d) Wieviele stereogene Kohlenstoff-Zentren existieren? (2 Pkt.)
e) Geben Sie die absolute Konfiguration (R/S) für das mit dem Stern
gekennzeichnete Zentrum an: (3 Pkt.)
____
Aufgabe 2
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
(1) Gegeben ist das Cyclohexanderivat A.
a) Geben Sie für A den exakten Namen (ohne Angabe
CH3
H3C
der Stereochemie !) an: (1 Pkt)
CH3
A
b) Zeichnen Sie diese Verbindung in den zwei möglichen Sesselkonformationen und
unterstreichen Sie die stabilere. (5 Pkt)
Cl
(2) Gegeben ist das Cyclohexanderivat B.
Cl
a) Geben Sie für B den exakten Namen (ohne Angabe
der Stereochemie !) an: (1 Pkt)
CH3
CH3
B
b) Zeichnen Sie diese Verbindung in den zwei möglichen Sesselkonformationen und
unterstreichen Sie die stabilere. (5 Pkt)
Aufgabe 3
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
Geben Sie jeweils die Produkte der drei verschiedenen Reaktionen mit den Alkenen
A und B an. Achten Sie auf die Regio- und Stereoselektivität (wenn relevant!).
A
H
H3C
H
H
H
B
a) Umsetzung mit Brom in Benzol: (je 2 Pkt)
A
B
b) Umsetzung mit Brom in Wasser: (je 2 Pkt)
A
B
c) Umsetzung mit Kaliumpermanganat in Wasser: (je 2 Pkt)
A
B
CH3
Aufgabe 4
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
a) Geben Sie die Produkte folgender Reaktionen an und kennzeichnen Sie die
Polarisierung der zwei relevanten Bindungen des ersten Schrittes (C-Br, C-Mg). Wie
heißt dieses Reagenz? (6 Pkt)
Mg0
Ph
Br
Et2O
+
Cl
+
_____________-Reagenz
O
H
+
O
b) Welche Produkte entstehen bei diesen Oxidationsreaktionen? (6 Pkt)
OsO 4
CH3
KMnO 4
O3,
dann Zn0
+ CO2
Aufgabe 5
Die Verwendung von Rot -und Bleistift ist untersagt!
a) Schreiben Sie in die jeweils rechts stehenden Felder, ob es sich um aromatische
(A) oder nicht-aromatische (NA) Verbindungen handelt: (9 Pkt)
O
1
2
3
4
N
O
5
6
7
8
9
N
H
b) Was sind die wesentlichen Kriterien für diese Zuordnung (d.h.
„Aromatizitätskriterien“)? (3 Pkt)
1. ___________________________________________
2. ___________________________________________
3. ___________________________________________
Aufgabe 6
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
Ausgehend von Sulfanilsäure und 2-Naphthol kann Naphtholorange hergestellt
werden.
a) Ergänzen Sie die fehlenden Strukturformeln. (6 Pkt.)
OH
O S O
NaNO2 , H +
OH
NH 2
b) Um welche Art von Reaktion handelt es sich bei dem zweiten Schritt der
Reaktionsfolge ? (1 Pkt.)
c) Zeichnen Sie ein Energiediagramm für den zweiten Schritt der Reaktion und
benennen Sie die relevanten Punkte des Diagramms (5 Bezeichnungen). (5 Pkt.)
Aufgabe 7
Die
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
cyclische
Dicarbonylverbindung
1
reagiert
in
einer
intramolekularen
basenkatalysierten Reaktion über das Zwischenprodukt 2 zur bicyclischen
Verbindung 3.
4 Pkt.
O
O
Na2 CO3, H 2 O
+ OH -, - H 2O
Schritt 1
Schritt 2
O
C10H 16O 2
1
3
2
a) Benennen
Sie
Verbindung
1
systematisch
nach
der
IUPAC-
Nomenklatur!(1 Pkt.)
b) Wie lautet der Name dieser Reaktion? (1 Pkt.)
c) Zeichnen Sie die Strukturformel der Verbindung 2 in das Kästchen! Ist die
Verbindung chiral? Wenn ja, markieren Sie das/die Stereozentren mit einem
Stern! (4 Pkt.)
d) Die Verbindung 3 ist ein α,β-ungesättigtes Keton. Wie nennt man Systeme
wie die Verbindung 3 in Anlehnung an eine Namensreaktion? (2 Pkt.)
e) Kreuzen Sie an, ob die folgenden Verbindungen (4 – 7) enolisierbar sind! (4
Pkt.)
O
O
O
O
N
4
5
6
enolisierbar
enolisierbar
enolisierbar
nicht enolisierbar
nicht enolisierbar nicht enolisierbar
7
enolisierbar
nicht enolisierbar
Aufgabe 8
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
a) Geben Sie die 6-C-haltige Ketose D-Fructose in Fischer-Projektion an.
Furanosen und Pyranosen sind mögliche cyclische Konstitutionsisomere von
D-Fructose. Zeichnen Sie diese in Haworth-Schreibweise und geben Sie an,
ob es sich um die α- oder β-Form handelt. Die Begriffe „Furanose“ und
„Pyranose“ stammen von den heterocyclischen organischen Verbindungen
Furan und Pyran ab. Zeichnen Sie diese (Strukturformeln von Tetrahydrofuran
und Tetrahydropyran werden auch angenommen).
1 Pkt.
2 Pkt.
3 Pkt.
-D-Fructofuranose
(Haworth)
Furan
2 Pkt.
1 Pkt.
D-Fructose
(Fischer)
-D-Fructopyranose
(Haworth)
Pyran
b) Weches Produkt erwarten Sie bei der Umsetzung von der von Ihnen
angegebenen Fructofuranose mit einem Überschuss (5-fach und mehr) von
Essigsäureanhydrid?
3 Pkt.
Acetylierungsprodukt der Fructofuranose
Aufgabe 9
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
Die Verbindungen A und B sollen im Sinne einer [4+2]-Cycloaddition reagieren.
a) Zeigen Sie welches Produkt gebildet wird und achten Sie auf die korrekte
Stereochemie! Wie heißt diese Namensreaktion? (4 Pkt.)
3 Pkt.
CO 2CH 3
CH 3
∆
CO 2CH3
CH3
A
B
Name der Reaktion
b) Fügen Sie das fehlende Molekül in die Reaktionsgleichung ein und benennen
Sie beide Ausgangsverbindungen. (5 Pkt.)
2 Pkt.
O
∆
O
O
O
O
C
O
D
Name C
Name D
1,5 Pkt.
1,5 Pkt.
c) Bei der [4+2]-Cycloaddition der Verbindungen E und F wird kinetisch
bevorzugt das Produkt H gebildet. Wie sieht das thermodynamisch stabilere
Produkt I aus und wie lautet die Regel nach der Produkt H bevorzugt gebildet
wird? (3 Pkt.)
2 Pkt.
CO 2CH3
∆
CO 2CH3
CO2 CH 3
CO2 CH 3
E
F
H
I
1 Pkt.
-Regel
Aufgabe 10
Die Verwendung von Rot- und Bleistift ist untersagt!
a) Sie wollen aus dem Aldehyd A, Ammoniak und Blausäure eine Aminosäure
herstellen. Wie heißt die Synthese? Geben Sie nur die isolierbaren
Zwischenprodukte an. (4 Pkt)
NH3
HCN
- H2O
O
A
1Pkt
1Pkt
H+/H2O
Name der Synthese
1 Pkt
1 Pkt
b) Bennen Sie die Aminosäuren B und C und bestimmen Sie die absolute
Konfiguration der Chiralitätszentren. (4 Pkt)
O
OH
H 2N
NH 2
HO
absolute Konfiguration B
1 Pkt
O
B
C
1 Pkt
Ph
absolute Konfiguration C
1 Pkt
1 Pkt
c) Zeichne Sie die beiden möglichen Dipeptide bestehend aus den Aminosäuren B
und C. Verwenden Sie ausschließlich die S-Enantiomere. (4 Pkt)