Voorblad bij tentamen

Transcriptie

1 Studentnaam: Studentnummer: Voorblad bij tentamen (in te vullen door de examinator) Vaknaam: Bio-organische chemie eindtoets (8RB19) Vakcode: 8RB10 Datum: Begintijd: 18:00 Eindtijd: 21:00 (or 21:30 in case of extension) Aantal pagina s: 7 Aantal vragen: 6 + keuze 1 van 2 mogelijke bonus vragen Aantal te behalen punten/normering per vraag: 100 in totaal Wijze van vaststellen eindcijfer: delen door 10 Wijze van beantwoording vragen: formulering, ordening, onderbouwing, teken: Inzage: Will be communicated via after corrections Overige opmerkingen: You are free to answer in Dutch or English. Do not use a red pen or pencil. Write your answers directly on the answer sheets provided. Write your name and student number at the top of each page. Do no write your answers on the question sheet. Students must hand in their answer sheets at the end of the exam. Please note the terms of the bonus questions Instructies voor studenten en surveillanten Toegestane hulpmiddelen (mee te nemen door student): Notebook Rekenmachine Grafische rekenmachine Dictaat/boek 1 A4-tje met aantekeningen Woordenboek(en). Zo ja, welke: Geen hulpmiddelen toegestaan Let op: toiletbezoek is alleen onder begeleiding toegestaan binnen 15 minuten na aanvang en 15 minuten voor het einde mag de tentamenruimte niet worden verlaten, tenzij anders aangegeven er dient altijd tentamenwerk (volledig ingevuld tentamenpapier: naam, studentnummer e.d.) te worden ingeleverd tijdens het tentamen dienen de huisregels in acht te worden genomen aanwijzingen van examinatoren en surveillanten dienen opgevolgd te worden etui ligt niet op tafel onderling worden geen hulpmiddelen geleend/uitgewisseld Tijdens het maken van schriftelijke tentamens wordt onder (poging tot) fraude in ieder geval verstaan: gebruik van andermans ID-bewijs/campuskaart mobiele telefoon of enige andere media dragende devices liggen op tafel of zijn opgeborgen in de kleding (poging tot) gebruik van ongeoorloofde bronnen en hulpmiddelen, zoals internet, mobiele telefoon e.d. het gebruik van een clicker die niet je eigen clicker is ander papier voor handen hebben dan door de TU/e is verstrekt, tenzij anders aangegeven toiletbezoek (of naar buiten lopen) zonder toestemming of begeleiding Behorende bij Regeling centrale tentamenafname TU/e

2

3 Eindtoets Bio-Organische Chemie 8RB19 Maandag 27 june uur Bij het begin van elke opgave staat het aantal punten dat te verdienen is en de geadviseerde tijdsbesteding. Er zijn in totaal zeven opgaven en 100 punten. Er zijn twee bonusvragen van elk 5 punten waarmee één fout antwoord van max 5 punten gecompenseerd kan worden. SUCCES! Opgave 1. Stereochemie en koolhydraten 18 punten, 30 min a. Geef de configuratie van de moleculen A-D middels de R and S nomenclatuur.(4) b. Geef de relatie van B, C en D met A aan (zijn ze identiek, of elkaars enantiomeren of diastereomeren)?(2) c. Teken de Fischer projectie van D-gulose en geef voor alle stereocentra aan of ze R of S zijn.(4) D-Ribose (IX) is een belangrijke bouwsteen van RNA en kan voorkomen zowel als de of anomer. D-ribose kan een vijfring en ook een zesring vormen. d. Wat wordt bedoeld met de of anomeer?(1) e. Teken IX in de Haworth projectie in de gesloten zesring ringstructuur met de anomere C- 1 koolstof in de -configuratie.(3)

4 D-Ribose wordt met een spoortje zuur (trace H + ) in de aanwezigheid van methylamine omgezet in een N-glycoside van de vijfring X, bestaande uit zowel het -als het -anomeer. f. Geef de chemische structuren van -X en -X (gesloten vijfring vorm).(3) g. Waarom wordt slechts een spoortje zuur (trace H + ) gebruikt in deze reactie?(1)

5 Opgave 2. Natuurlijke en synthetische polymeren 17 punten, 30 min De tripeptide Ala-Pro-Pro (1) heeft potentieel anti-kanker eigenschappen. Een gedetailleerd solid-phase peptide synthese schema van 1 ziet u hieronder. a) Geef de structuren (met stereochemie!) van J, M en N en de reagentia gebruikt bij K, L, O en P.(7) Polystyreen I is een polymeer materiaal gebruikt voor het peptidesynthese. b. Teken het mechanisme voor een radicalaire polymerisatie van het monomeer styrene.(4)

6 Polyester II is een bioafbreekbaar plastic. c. Beschrijf de synthese van dit polymeer uit twee monomeren met maximaal 4 C-atomen. Beschrijf het mechanisme van de polymerisatie.(4) d. Hoe kan het ene monomeer van polymeer II uit het andere monomeer gemaakt worden?(2) Opgave 3. Condensatie reacties en metabolisme 16 punten, 25 min a. Geef in de moleculen A-D het meest zure proton aan en zet ze op een rij met oplopende zuurgraad of pka.(3) b. Selecteer twee van de vier moleculen en geef een moleculair verklaring voor het verschil in zuurgraad.(2) Condensaties bieden de mogelijkheid om via de vorming van C-C-bindingen in enkele stappen grote moleculen te construeren. c. Teken de chemische structuren van verbindingen II en III.(2) d. Geef het mechanisme van de hydrolyse gevolg door decarboxylering waarbij product III wordt omgezet in cyclohexanon.(7) e. Cyclohexanon en p-nitrobenzaldehyde reageren met elkaar in een aldol condensatie tot verbinding IV. Teken de structuur van verbinding IV.(1) f. Wat is de drijvende kracht van de eliminatie van water in deze laatste stap?(1)

7 Opgave 4. NMR en moleculaire karakterisering 16 punten, 25 min a) Hoe kunt u met behulp van 1H-NMR spectroscopie de moleculen in elk van de volgende paren onderscheiden? Geef een karakteristiek verschil voor elk paar.(8) In het lab worden de volgende IR-, NMR-en MS-gegevens gemeten voor een onbekende verbinding met empirische formule C6H12O2 (zie hieronder). De structuur is één van de twee hieronder weergegeven structuren, A of B. b) Analyseer de gegevens om te achterhalen welke de juiste structuur is en verklaar uw antwoord met een specifieke verwijzing naar elk van de drie gegevens. Let op! Maak GRONDIG gebruik van alle gegevens om de juiste structuur goed te karakteriseren.(8) MS: IR: 116 amu [H = 1 amu, C = 12 amu, O = 16 amu] 1H NMR:

8 Opgave 5. Lipiden, terpenen en steroïden 16 punten, 25 min a) Eén van de bovenstaande moleculen is een terpeen, de twee andere niet? Welke is het terpeen en identificeer de isopreen-eenheden in het molecuul.(3) Boven zie je menthol, V, getekend in een energieongustig stoelconformatie. b) Verklaar waarom de getekende stoelconformatie ongunstig is.(2) c) Teken V in een meer energiegunstige stoelconformatie.(2) d) VI is een omega-3 vetzuur. Hoe maak je dit vetzuur minder onverzadigd?(2) e) Teken een fosfolipide met twee verschillende vetzuren en een simpele ester van fosforzuur.(2) f) Verklaar waarom een fosfolipide geschikt is voor het vormen van de cell membraan. Geef drie eigenschappen.(3) g) Teken het basis skelet van een steroïde.(2)

9 Opgave 6. Kleurstoffen en medicijnen, Molecuul ontwerp en retrosynthese 17 punten, 30 min Ibuprofen (II) is een bekende pijnstiller. a. Ontwerp een synthese voor II gebruikmakend van moleculen welk maximaal 6 C- atomen bevatten. Beschrijf de synthese in detail met reagentia.(8) Gedurende de synthese van alkyn VIII, reageren dichloride V en fenol (VI) onder de beschreven condities tot intermediair VII als hoofdproduct. b. Geef een gedetailleerd mechanisme voor de vorming van VII.(7) De geïsoleerde opbrengst voor bovenstaande reactie is slechts 72%. c. Teken de structuur van een mogelijk bijproduct dat zou ook kunnen worden gevormd onder de gegeven condities.(2)

10 Bonus vragen. Selecteer één bonusvraag en bij het goede antwoord kunnen 5 punten worden gescoord om een eerdere fout van maximaal 5 punten te compenseren. Bij een poging om beide bonusvragen te beantwoorden vervalt de bonus; dus geef slechts voor één het antwoord!! Bonusvraag 1. Teken een gedetailleerd mechanisme voor de formatie van 3 vanuit 2 onder waterige natrium hydroxide omstandigheden.(5) Bonusvraag 2. Geef een synthese voor C vanuit B. Suggereer geschikte reagentia en condities en geef een gedetailleerd stapsgewijs mechanisme voor elke stap die u voorstelt.(5)