Tentamen Organisk kemi B 2010-08.pdf

Tentamen i Organisk Kemi 120824 KEGBOO.För GK krävs 50 poäng.Tillåtna hjälpmedel: molekylmodeller, miniräknare.1. Ange strukturformeln för mellanprodukter och/eller slutprodukter eller lämpligt/astartmaterial/reagens och ev. katalysator i följande reaktioner.a)15pCH 3??+????b)1. ?HOc)2. ?d)OCH 3 CH 2 NHCH 3svagt sur miljö?ONH 3H 2 , kat.?e)OCH 3 NH 2?2 a) Vilken alken är stabilast enligt Zaitsev’s regel, 1-buten eller 2-metylpropen? Förklarakortfattat!b) Föreslå två metoder att bestämma denna energiskillnad!c) Hur kan man förklara denna skillnad i stabilitet? 8p3. a) Vilken alkylhalid reagerar snabbast i en S N 1 resp. S N 2 reaktion? Förklara kortfattat!I) Etylbromid II) Isopropylbromidb) Vilken anjon är bäst nukleofil? Förklara kortfattat!I) Metoxid-jonen II) Acetat-jonenc) Vilken anjon är bästa lämnande gruppen? Förklara kortfattat!-I) NH 2 II) Cl -d) I vilket lösningsmedel går en S N 2-reaktion snabbast? Förklara kortfattat!I) Etanol II) DMSOe) I vilket lösningsmedel går en S N 1-reaktion snabbast? Förklara kortfattat!I) Metanol II) Dietyleter 5p

4. a) Om de båda bensyliska väteatomerna i nedanstående molekyl byts ut mot deuterium gårreaktionen långsamare än om det sitter vanliga väteatomer i dessa positioner. Vilken slutsatsom mekanismen kan man dra av detta experiment? Förklara kortfattat!H HCCH2 BrStark basHCCH2b) vad kallas fenomenet i a)? 4p5. a) Vad kan man få för information ur ett masspektrum förutom molmassan och var kommerdenna information ifrån?b) En förening med summaformeln C 10 H 12 O har en stark absorption vid 1710 cm -1 i sitt IRspektrumoch nedanstående 1 H-NMR-spektrum (toppen vid 1,0 ppm är en triplett och vid2.5 en kvartett). Splittringen av toppen vid 7.3 behöver du inte förklara! Föreslå en rimligstruktur på föreningen och förklara sambandet med topparnas skift, utseende (multiplicitet)och yta.10p6. a) Ange en generell mekanism för elektrofil aromastisk substitution och rita ettenergidiagram över reaktionen. Visa vilket steg som är hastighetsbestämmande! Förklarakortfattat varför detta har högst aktiveringsenergi!b) Förklara med hjälp av reaktionsmekanismen, energidiagramet i a) och Hammond´spostulat vilket tillstånd längs reaktionsvägen som bör studeras för att få en uppfattning omreaktiviteten i olika positioner när man acylerar klorbensen i orto, meta eller para iförhållande till den befintliga substituenten.c) Förklara med hjälp av resonansstrukturer/induktiva effekter reaktiviteten i olikapositioner.d) Är klorbensen mer eller mindre reaktiv än bensen? Förklara genom att i sammaenergidiagram lägga in acylering av bensen och acylering av klorbensen i någon av demest reaktiva positionerna! Återknyt till b) i ditt svar!15p

7. a) Föreslå en mekanism för bildningen av 3,5-dimetylpyrazol ur hydrazin och 2,4-pentandioni svagt sur miljö!b) De båda kvävena ger olika reaktion fastän de är likvärdiga. Vad är förklaringen till det?6pH 2 N NH 2HydrazinNNH3,5-Dimetylpyrazol8. Förklara med hjälp av resonansformler och/eller induktiva effekter varför p-nitroanilin är ensvagare bas än m-nitroanilin! Sätt upp syra-bas jämvikterna först och ta dessa somutgångspunkt för ditt resonemang!5p9. a) Vad menas med en α-substitution på en karbonylförening? Förklara!b) Karbonylföreningar kan som bekant föreligga i keto- eller enolform. Omvandlingenmellan dessa kan katalyseras både av syra och bas. Ange rimliga mekanismer för dessaomvandlingar!c) Vad kallas den anjon som är mellanprodukt i den basiska reaktionen?d) Om karbonylföreningen är dietylestern av malonsyra kan anjonen av denna alkyleras medt.ex. isopropylbromid och sedan genom reaktion i sur miljö omvandlas till en substitueradättiksyra. Ange reaktionsschemat för denna sekvens med angivande av mellanprodukter ochlämpliga reagens. (OBS! Inga mekanismer krävs!)e) Ange en rimlig mekanism för det sista steget när koldioxid avskiljs! 12p10. Om man ska göra en amid av en karboxylsyra går man ofta omvägen över en syraklorid.a) Varför är det svårt att göra en amid direkt från karboxylsyra och amin?b) Vilket reagens använder man för att göra om en karboxylsyra till en syraklorid?c) Ge en mekanism för reaktionen i b)d) När syrakloriden sedan reageras med en amin går det åt två ekvivalenter amin. Förklaragenom att ange en mekanism för denna reaktion!e) Man kan använda primära och sekundära aminer för denna reaktion, men inte tertiära.Varför?10p11. 5- och 6-lediga ringar kan man göra genom intramolekylär Claisen esterkondensation(=Dieckmann kondensation).a) Vilket startmaterial ska man använda om man vill göra en 5-ledig ring (formel räcker)?b) Visa mekanismen för denna reaktion!c) Mekanismen innehåller ett steg med en dålig lämnande grupp men ändå går reaktionenbra. Hur kan man förklara det?d) Slutprodukten kan användas för fortsatta synteser. Exemplifiera 2 sådana tänkbarareaktioner!10pLycka till! Bo B.