KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1 - Kemistikilta
KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1 - Kemistikilta
KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1 - Kemistikilta
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
<strong>KE</strong>-<strong>4.1100</strong> <strong>Orgaaninen</strong> <strong>kemia</strong> 1<br />
Tentti 27.10.2005<br />
Kokeessa sallitut apuvälineet: Molekyylimallisarja, taskulaskin.<br />
Mikäli vastaat koepaperiin, palauta paperi nimelläsi ja opiskelijanumerollasi<br />
varustettuna!<br />
1. (15 p) Salinosporamidi on luonnonaine, jota on eristetty trooppisilla merialueilla<br />
elävien Salinospora-sukuun kuuluvista bakteereista. Aine tappaa erittäin<br />
tehokkaasti mm. rintasyöpä- ja melanoomasyöpäsoluja, ja salinosporamidia<br />
tutkitaankin tällä hetkellä innokkaasti erittäin lupaavana syöpälääkekandidaattina.<br />
O<br />
H<br />
N<br />
OH<br />
O<br />
O<br />
Cl<br />
Salinosporamidi A<br />
Tunnista molekyylin funktionaaliset ryhmät ja nimeä ne.<br />
2. (16 p) a) Piirrä orbitaalikaavio formaldehydille. Merkitse piirrokseen myös hiilen ja<br />
hapen hybridisaatio sekä sidoskulmat. Keskity kaaviossa vain C=O –sidokseen!<br />
H<br />
O<br />
H<br />
formaldehydi<br />
b) Selitä, miksi formaldehydi reagoi nukleofiilien kanssa hiilestä eikä hapesta.<br />
Piirrä havainnolliset piirrokset niistä orbitaaleista, joiden kanssa nukleofiilit eniten<br />
vuorovaikuttavat. Esitä myös suunta (kulma), josta nukleofiili mieluiten hyökkää.<br />
3. (19 p) Esitä seuraavien reaktioiden tuotteet A-D.<br />
a)<br />
MgBr<br />
+<br />
O<br />
1) THF<br />
2) H 2 O<br />
A
)<br />
1)<br />
H<br />
O<br />
OCH 3<br />
N<br />
Br<br />
+ Li<br />
THF<br />
B<br />
2) H 2 O<br />
OCH 3<br />
C<br />
kolme<br />
vaihetta<br />
H<br />
N<br />
OH<br />
OH<br />
Rimiterol<br />
yskänlääke<br />
OH<br />
c)<br />
O<br />
Et 3 N<br />
+ PhSH D<br />
(katalyytti)<br />
d) Esitä myös mekanismi c-kohdan reaktiolle.<br />
4. (8 p) Mitkä seuraavista yhdisteistä ovat aromaattisia Voit tarkastella joko<br />
renkaita erikseen tai yhdessä. Ilmoita myös π-elektronien lukumäärä kussakin<br />
tarkastelemassasi rengassysteemissä.<br />
HO<br />
O<br />
OH<br />
H<br />
O<br />
a) b)<br />
O<br />
N<br />
N<br />
H<br />
H<br />
H<br />
H<br />
c)<br />
Asetyylisalisyylihappo<br />
Stanozolol, anabolinen steroidi,<br />
jonka avulla Ben Johnson voitti<br />
olympiakullan kolmeksi päiväksi<br />
1,5,9-syklododekatrieeni<br />
d)<br />
EtO 2 C<br />
N<br />
H<br />
CO 2 Et<br />
Hantzschin esteri
5. (24 p) a) Järjestä seuraavat yhdisteet järjestykseen happamuutensa perusteella<br />
alkaen happamimmasta. Perustele lyhyesti esittämäsi järjestys.<br />
OH OH NH 2<br />
OH<br />
O<br />
A B C D<br />
b) Seuraavat yhdisteet reagoivat eri nopeudella nukleofiilien, kuten hydroksidiionin,<br />
kanssa. Järjestä yhdisteet reaktiivisuusjärjestykseen alkaen<br />
reaktiivisimmasta. Perustele lyhyesti esittämäsi järjestys.<br />
O<br />
O<br />
O<br />
O<br />
Cl<br />
NH 2<br />
F<br />
O<br />
CH 3<br />
E<br />
F<br />
G<br />
H<br />
6. (20 p) Olet yrittänyt tislata diketeeniä eroon happamasta etanoliliuoksesta.<br />
Tislaustuote ei kuitenkaan enää muistuta lainkaan diketeeniä, vaan sen<br />
molekyylikaavaksi saadaan massaspektrometrillä C 6 H 10 O 3 .<br />
O<br />
diketeeni<br />
O<br />
EtOH<br />
H + C 6 H 10 O 3<br />
Tuotteen IR- ja NMR-spektrit näyttävät seuraavanlaisilta:<br />
- IR: 1745 ja 1710 cm -1<br />
-. 13 C NMR: 203, 170, 62, 39, 22, 15 ppm<br />
- 1 H NMR: 4.2 (2 H, kvartetti, J = 7 Hz), 3.24 (2 H, singletti), 2.21 (3 H,<br />
singletti), 1.28 (3 H, tripletti, J = 7 Hz).<br />
a) Mikä yhdiste on syntynyt Perustele vastauksesi ja tunnista kukin spektripiikki.<br />
b) Ehdota myös mekanismi, jolla tuote syntyy.<br />
_______________________________________________________________________<br />
7. Bonuskysymys (vapaaehtoinen, 4 p):<br />
Seuraavassa reaktiossa käytetään katalyyttinä sekundäärisen amiinin HCl-suolaa. Selitä,<br />
miten katalyytti nopeuttaa reaktiota.<br />
N<br />
CH 3<br />
+<br />
O<br />
H<br />
katalyytti<br />
R NH<br />
R<br />
HCl<br />
OH<br />
O<br />
N<br />
CH 3<br />
H
Taulukkotietoa:<br />
1 H NMR-spektrien tyypilliset <strong>kemia</strong>lliset siirtymät:<br />
tarkka siirtymä voi vaihdella ±1.5 ppm<br />
elektroneja puoleensa vetävien tai luovuttavien ryhmien takia<br />
O<br />
OH<br />
H<br />
H H H<br />
H<br />
H<br />
10 8.5 6.5 4.5 3.0 0.0<br />
ppm<br />
13 C NMR-spektrien tyypilliset <strong>kemia</strong>lliset siirtymät:<br />
220 180 110 90 50 0 ppm<br />
O<br />
O<br />
OR<br />
C<br />
C NR2<br />
O<br />
C<br />
H<br />
C OR<br />
C OR<br />
C H<br />
C OR<br />
C<br />
H<br />
C NR2<br />
Jaksollinen järjestelmä:<br />
Elektronegatiivisuuksia: C 2.5, N 3.1, O 3.5, H 2.2, Cl 3.5, F 4.0.