Organische Chemie. 29 januari, tijd: 3 uur. Vermeld op elk antwoordblad naam, studie, studentennummer

Transcriptie

1 rganische Chemie 29 januari, 2010 tijd: 3 uur Vermeld op elk antwoordblad naam, studie, studentennummer (Bij elke vraag is het maximaal aantal te verkrijgen punten vermeld) Gebruik geen roodschrijvende pen of potlood

2 vraag 1.(24 punten) Berkelic acid (1) is een uit een schimmel geïsoleerde verbinding met veelbelovende activiteit tegen het ovariumcarcinoom. 3 C (a) Geef de structuur van 1, waarbij alle betreffende atomen voorzien zijn van de nodige vrije elektronenparen. Markeer in deze structuur de π-bindingen. -(b) Geef de hybridisatie van de koolstofatomen 1 tot en met 4. Verbinding 1 bevat zes functionele groepen die één of twee zuurstofatomen bevatten. -(c) Geef de naam en teken de bijbehorende structuur van deze functionele groepen. -(d) Bepaal de configuratie (R of ) van koolstof atoom 1. -(e) Geef de structuur van het product (2), dat ontstaat wanneer verbinding 1 met 1 equivalent base wordt behandeld.

3 vraag 2. (12 punten) Verbinding 3 wordt zowel met Grignard reagens 4 als met natriumboorhydride behandeld. -(a) Geef de structuren van de producten 5 en 6. -(b) Welk product (5 of 6) heeft een chiraal koolstofatoom? Leg uit of er een racemisch mengsel of één van de enantiomeren wordt gevormd. -(c) Geef de mechanismen (kromme pijlen) van de reacties naar 5 en 6. Mg 4 ab C 3 vraag 3. (6 punten) Geef aan welke van de onderstaande verbindingen een aromaat is. Motiveer kort je antwoord.

4 vraag 4. (12 punten) -(a) Geef de structuur van het product 8 van de bromering van cyclohexene 7. Geef het mechanisme (kromme pijlen) van deze reactie. -(b) Geef aan welke orbitals (M, LUM) bij deze reactie betrokken zijn (c) Geef de structuur van het product 10 van de bromering van benzeen (9). Geef het mechanisme (kromme pijlen) van deze reactie. -(d) Waarom is bij deze reactie het Lewiszuur Al 3 nodig? 2, Al vraag 5. (10 punten) Verbindingen 11, 12 en 13 vertonen het verschijnsel tautomerie (a) Geef de structuren van relevante enol vormen van deze verbindingen. -(b) Leg kort uit of de keto- of de enol vorm stabieler is.

5 vraag 6. (10 punten) nderstaande eliminaties verlopen regioselectief. Cl 3 P C K Geef de mechanismen (kromme pijlen) van beide reacties en een beknopte verklaring voor hun regioselectiviteiten. vraag 7. (8 punten) Bij onderstaande zuren horen de volgende pk a waarden. C 2 C 2 pk a C (a) Geef de structuur van de bijbehorende geconjugeerde basen. -(b) Geef een beknopte verklaring voor de relatieve zuursterkten.

6 vraag 8. (10 punten) Van 1-tert-butyl-4-bromocyclohexane is een cis vorm (18) en een trans vorm (20) bekend. K (a) Teken een stabiele conformatie (stoelvorm) van 18 en 20. Behandeling van 18 en 20 met kalium thiophenolate geeft de producten 19 en 21, respectievelijk. -(b) Geef de structuur van producten 19 en 21. Geef het mechanisme (kromme pijlen) van de reacties. Geef een beknopte verklaring waarom 18 sneller reageert dan 20. vraag 9. (12 punten) -Geef de structuur van de producten van onderstaande reacties. Geef het mechanisme (kromme pijlen) van de reacties. K 21 (a) katalytisch 22 (c) (C 3 ) 2 (C 3 ) 2 24 (b) katalytisch 23 (d) (C 3 ) 2 25

7 Beknopte antwoorden van Tentamen januari 2010 Vraag 1 24 punten a 3punten 3 C b 3punten 1=3= sp3 2=4=sp2 c 12punten 3 C ester 1 keton 2 acetal carbonzuur meest zure proton e 3punten fenol/alkohol 3 d 3punten 1 ether 4 3 C draait R en de configuratie is want Methyl wijst naar voren

8 antwoord 2 12 punten Mg 4 ab 4 racemaat 3 C 5 3 C 3 3 C 6 uitgangsstoffen zijn niet chiraal product 6 is racemisch 2 punten Mg Mg + 3 C 3 C opwerken 5 5 punten 3 C B Li 3 C Li B + opwerken 6 5 punten vraag 3 6 punten allemaal aromatisch 4n+2 = regel van uckel 6! elektronen 1 vlakke ring, vraag 4 12 punten a 4 punten c 4 punten 2 2, Al a 2 punten M =! LUM = " Al 3 d 2 punten benzeen reageert niet met broom. M.b.v een lewis zuur wordt een reactiever electrofiel gemmakt

9 vraag 5 10 punten a 6 punten 11 enol = aromaat, keto komt niet voor b 4 punten 12 komt voornamelijk in enol vormen voor 12 1,3 dicarbonyl verbinding beide enol vormen gestabiliseerd door -brug (voorbeeld van -brug is gegeven) belangrijkste reden; beide enol zijn meer gedelocaliseerd (voorbeeld van een stabiele mesomere structuur van 1 enol is gegeven) 13 van keto naar enol vorm neeem t de ringspanning toe vraag 6 twee keer 5 punten 1-methylcyclohexanol 3 P C kondities voor een E1 mechanisme het meest stabiele (meest gesustitueerde) alkene wordt gevormd Cl K 17 1-chloro-1-methylcyclohexane kondities voor een E2 mechanisme sterke sterisch gehinderde base val minst gehinderde atoom aan en vormt minder gesubstitueerde alkene het uitgebreide antwoord staat op p494

10 Vraag 7 pk a kwalitatieve zuursterkte te bepalen door de stabiliteit van de geconjugeerde base te beoordelen 4.2 C C alkohol niet gedelocaliseerde min lading 2 Bij fenolen wordt min lading over aromatische ring gedelokaliseerd De nitro groep is electronenzuiger meer mesomere structuren dus sterker zuur C 3 C Carbonzuren zuurder dan alkohlen en fenolen want min lading door delokalisatie gelijk over twee zuurstof atomen verdeeld door twee gelijke mesomere structuren Methoxy groep is een stuwer tov dus benzoezuur is zuurder. C 3 vraag8 10 punten twee keer 4 punten plus 2 voor verklaring volledige antwpoord op K axiale wordt sneller gesubstitueerd K 20 sterische hindering van de atomen 21 21

11 Vraag 9 12 punten (a) katalytisch proton transfer is niet weergegeven, volledig mechanisme fd14 p (b) 23 proton transfer is niet weergegeven, volledig mechanisme fd12 p289 katalytisch (c) (C 3 ) 2 (C 3 ) 2 24 antwoord fd 10 p 231 ( 3 C) 2 (C 3 ) 2 (C 3 ) 2 (C 3 ) 2 (d) (C 3 ) 2 25 proton transfer is niet weergegeven,antwoord fd 12 p 281 (C 3 ) 2 (C 3 ) (C 3 ) 2