· Created Date: 6/24/2008 11:31:11 AM

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K Io.,t^ s r.(r /I /l 1. Aufgabe a) Zeichnensie die Strukturformeln derMonosaccharid-Moleküle in derFischer-Projektion. H H H H cHo cHo -foH -]-oH -l-H -t-H cH2oH OH OH OH OH OH ?H PAa' OH H H HO HO cH20H D-Allose L-Mannose b) Zeiclnen Sie fiir die Monosaccharide L-Glucose die B-Halbacetalform und D-Ribose die ü- Halbacetalform. OH ) f-z1ton no-fij-on B-L-Glucose a L to-Lo.. I+' OHOH a-D-Ribose -) c) Welche zentraleRolle hat die D-Ribose in der Natur? Aufbau desRückgradsder RNA. ,/,1 d) Was versteht manunterdemAusdruck: ,,reduzierender Zucker"?

Transcript of  · Created Date: 6/24/2008 11:31:11 AM

K Io.,t^ s r.(r /I/ l

1. Aufgabe

a) Zeichnensie die Strukturformeln der Monosaccharid-Moleküle in der Fischer-Projektion.

H

HHH

cHo cHo-foH-]-oH-l-H-t-H

cH2oH

OHOHOHOH

OH ?H

PAa'OH

HH

HOHO

cH20H

D-Allose L-Mannose

b) Zeiclnen Sie fiir die Monosaccharide L-Glucose die B-Halbacetalform und D-Ribose die ü-

Halbacetalform.

OH)

f-z1tonno-fij-on

B-L-GlucoseaL

to-Lo..

I+'OHOH

a-D-Ribose-)

c) Welche zentraleRolle hat die D-Ribose in der Natur?

Aufbau des Rückgrads der RNA. ,/,1

d) Was versteht man unter dem Ausdruck: ,,reduzierender Zucker"?

2. Aufgabe

a) Vervollständigen Sie folgendes Reaktionsschema.

^+ Nao "o-Et

S51-Reaktionoder

Av l

oder

b) Wie kann man den Reaktionspfad nach unten (E2-Reaktion) deutlich bevorzugt ablaufenlassen? Begründen Sie Ihre Antwort (l-2 Sätze).

Eine sterisch anspruchsvollere Base greift bevorzugt die Peripherie an und ist wenig nukleonhil.

,

c) Bestimmen Sie die absoluten Konfigurationen der Stereozentren und der Doppelbindung andem gezeigten Molekül und füllen Sie die zugehörigen Kürzel (R/S oder EIZ) in die Kästchenein.

,,'\

'nY

cH2cH3t-

(H3C)2HC'äcH.HO

Ho/Yr l\-/

tr

A

90'nF'4run,H

OHI

HzN'äsnHzP

tYt'

HAcH.

CHa

a/\a

} 4 '

_--" jo

TH?Trr*^y*l^trt^corn

OR

3. Aufgabe

a) Zeiclnensie die allgemeine Formel eines Tripeptids.

a)

e) Definieren Sie den Begriff ,,isoelektrischer Punkt" einer Aminosäure (l-2 Sätze).

Der isoelektrische Punkt ist der pH-Wert, bei dem die Maximalkonzentration desZwitterions vorlieet.

b) Nennen sie die wichtigste Rolle, die Peptide in der Nxtur spielen.

*le-\( ( vt"; oün b I ! {- ÄA^ P t*" L":)

Gerüstproteine - Enzyrne (Biokatalysatoren) ,4

cooHH--]-rrrH..

cH2Ph

c) Was ist das besondere Strukturmerkmal der Amid-Bindung in Peptiden?

Eingeschränkte Rotation um die Amid-Bindung (Partieller Doppelbindungscharakter)Planare Substruktur

d) Zeichnen Sie von D-o-Phenylalanin in der Fischer-Projektion in der Form, die im sauren

Medium (pH: 1.0) überwiegend vorliegt.

'/' ,4 ü

7

4. Aufgabe

Für die Reaktion: AX + B a AB + X findet man folgendes Reaktionsdiagramm:

Reaktionskoordinate

a) Vervollständigen Sie das Freie-Enthalpie-Diagramm der Reaktion, indem Sie den zutreffenden

Buchstaben A - F in die leeren Kreise setzen:

ABCD

b)

ZwischenstufeAktivierungsenergieFreie ReaktionsenthalPieÜbergangszustand (Aktivierter Komplex)

Um welchen Typ von Reaktion handelt es sich, wenn AX ein tertiäres

Butylbromid) und B ein Cyanid-Ion (CN) ist? (genaue Bezeichnung)

Halogenid (2. tert.-

SN1-Reaktion

c) Geben Sie das Geschwindigkeitsgesetz der Reaktion des tertiären Halogenids (2.

Butylbromid) und dem Cyanid-Ion (CN-) an.

RG: K' [AX] bzw. RG: K' [tBuBr]

hervor, verändert jedoch nicht die Thermodynamik der Reaktion.

d) Definieren Sie den Begriff: ,,Katalysator".fll /=--'-\,,xE,J ) (dl1/- . - . v-- /

Ein Katalysator ist eine Substanr,46die Aktivierungsenergiää(er Reaktion herabsetzt un!

damit die Gleichgewichtseinste[udg beschleunigt. Sie geht unverändert ausder R-eq{tioFlr-f\ \u (.t

?,,t.]u.x-" wlsC'- W-ß)(-

\,/t_J-^'(-t r2i[ {-"

ct xl yL1 ',t

,,--l--*r(. ö,,J- )

5. Aufgabe

a) Zeichnen Sie von der gezeigten Verbindung alle möglichen Stereoisomere und kennzeichnen

Sie eindeutig, in welchär stereochemischen Beziehung (enantiomer, diastereomer) die Isomere

zueinander stehen.

# #A

enantiomer +/(

l, ia me{tr:(,tl-W? *o.'J, ,1

,4J

:*

^/ \

t'J

enantiomer

b) Erläutem Sie die Begriffe:

Konstitutionsisomere :

Konfi gurationsisomere :

Isomere mit unterschiedlicher Konnektivität der Atome A

Isomere mit unterschiedlicher räumlicher Anordnung der Atome aber

gleicher Konnektivität. 4

Enantiomere: Konfigurationsisomere, die sich wie Bild und Spiegelbild verhalten 4

Diastereomere: Konfigurationsisomere, die sich nicht wie Bild und Spiegelbild verhalten 4

meso-Yerbindungen: Verbindungen, bei denen identische Stereoisomere auftreten, da sie eine

-'a-\

-'t a ,ta, r ' t , l t It' \ \.1

4

::

\/ \^\ v\ /\ /

/t

interne Spiegelebene aufiveisen.

,4

6. Aufgabe

a) Formulieren Sie den Mechanismus der Esterspaltung bei der alkalischen Hydrolyse für das

gezeigte MoleküI.

I

-oh\ \ )

?--^oH * -o,\f\

\r'/ l

/ l

i o oH\ \,/--,^o(\AI I i l |\--l \/ Z

irreversibel

1lIt

o\\v,,\O- . HOA6\v

2<_-

b) Wieviel Base wird bei der obigen Reaktion benötigt?

Aquimolare Mengen A

c) Wieso gelingt die basische Veresterung nicht? C)

),_rDie Umsetzung der Edukte mit Base führt zur irreversibdifn Deprotonierung derSäure und das Carboxylatwird durch.den Alkohol nicht mgbrnukleophilangegriffen

L'7d) Wieviel Säure wird bei der sauren Veresterung benötigt?

Katalytische Mengen, da die Protonen als Katalysator aus der Reaktion wieder

unverändert hervorgehen und nicht verbraucht werden.

-1,-,

7. Aufgabe

a) Formulieren Sie den Mechanismus der Aldol-Addition und Aldol-Kondensation zwischen den

beiden unten gezeigten Molekülen.

-Hp

Zeichnen Sie die mesomeren Strukturen zu folgenden Molekülen:'

Aldol-Add itionsprod u kt

q*ff>,,'^,:",^.tn'\

l - l l l l' f \?\

( ' B a s e

CH.,-* Hrc..-A^,,

@ -cHz

I

rr>HsCry

(-\<+

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L-'.p€""v1t cn) 4ll )"^'

+ Base- HBase*

ot l

lö\7

HsC

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'16 \2'a=

b)

CH"t "

HgC\z\cHz

o

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?r.f'g ,

e

F@Hac

- tFAHsC ( \

(9

cH3

._

/\

t

4o

8. Aufgabe

a) Formulieren Sie den Mechanismus der elektrophilen aromatischen Substitution am Beispiel der

Bromierung von Benzol (Lewis-Säure: AlBr3)'

BrI

ra\\2

ll/ \

,,, ,

AlB13

- H -

ö* ö-ttü-AlBr3

1]f nre,.

HBr HBr l

2\ @^l+U .* UIol

HBr

l\.\2

b) Ist das Intermediat ein Aromat, ein Anti-Aromat oder ein nicht arqmatisches System?

Begründen Sie Ihre Antwort in Stichworten.

Nicht aromatisch, da ein sp'-Kohlenstoff die Konjugation unterbricht..

c) Geben Sie in den Kästchen durch die Kürzel A-C an, ob die Verbindungen aromatisch (A), anti-

aromatisch (B) oder nicht-aromatisch (C) sind.

<a ,\

,1'\

\ * /

trhtr

e;

l\

/"A*

9. Aufgabe

a) FormulierenCyclohexen.

Sie den Mechanismus der elektrophilen Addition am Beispiel der Bromierung von

,,eil,Brz

HBr4 + Br"

von HBr an Isobuten.

\+ ')-Br

(H

,/t

c) Wieso ist die Addition von HBr an Isobuten regioselektiv?

Da die Anlagerung des protons an die Doppelbindung zum energetisch günstigsten tertiären

Carbo-Katiotr ninrt, ist der Angriff des Bromid-Ions regioselektiv. (Markovnikov-Regel)

d) Wie bezeichnet man den Mechanismus, der die Umkehrung der elektrophilen Addition von HBr

an Isobuten beschreibt?

E1-Mechanismus

e) Nennen Sie ein Verfahren zur Herstellung von Epoxiden.

Reaktion von Alkenen mit Persäuren oder Cyclisierung von Bromethanol

Milieu.

- l l l\-,,

I t.{d: i;

b) Formulieren Sie den Mechanismus der elektrophilen Addition

l*

tt: i-

I ö-ö*\

er-er

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t-)

(

I{

Bp,, . . )

BrN /

f)

im basischen

l r l

t l

.r .,q r)

f ..rrer.{ , 44

10. Aufgabe

a) Erläutern Sie das Prinzip der Trennung von Substanzen durch Chromatographie.

Die chromatographische Trennung beruht auf einer steten Einstellung eines Gleichgewichts,bei dem sich die Substanz entweder in der mobilen oder auf der stationären Phase befindet.

Substanz+

stationäre Phase

Substanz+

mobile Phase

Ist die Gleichgewichtslage für zwei Substanzen unterschiedlich, so kommt es zu einer

räumlichen Trennung der beiden Substanzen im Verlauf der Chromatographie.

b) Zeichnen Sie die folgendenr( r . . . ) .

l. Aldehyd:

2. Keton:

Acetal:

Nitril:

Carbonsäurechlorid:

funktionellen Gruppen (definieren Sie gegebenenfalls die Reste Rr,

onAH

onAn'

R'O OR'

nXnHO OR'

nXn s/La

4.

5 .

R_C=N

onAcr

RR-\

R

c)

6. tertiäres Amm:

Wieso ist Wasser bei 25 "C und 1.0 bar Luftdruck eine Flüssigkeit, wo doch alle anderen imPSE angrenzenden Element-Wasserstoff-Verbindungen Gase (2.8: CHa, NH3, HF, SiHa, PH3,H2S, HCI) sind?

r-)I

,""-

t 'tr t '\,/ \ i ,,-J

(Name)

l. Berechnen Sie die pH-Werte der folgenden wässrigen Lösungen bei vollständiger Dissoziation

der starken Säuren oder Basen.

a) c(H2SOa) : 0,075 mol/L

0' Bz

b) c(MgSOa):0,075 moVL

)'o

c) c[NaOH):0,075 mol/L

42, Bf @

d) c(HOAc):0,075 mol/L (pKs:4,75) ,_\

l{. = 4,}ü ' llo -s "-.ot/L

DP} n4b u-tcL /U @f ft s

@

2,3 YAe

e) c(HBr) = 0,075 mol/L

4,lz

2

Z.Der pH-Wert einer Pufferlösung, die auf den Pufferpunkt eingestellt wurde, beträgt 3,5.

a) Wie groß ist das Verhältnis c(B-)/c(HB)?

b) Die Konzentration c(B-) soll 0,075 mollLbetragen. Es werden 0,03 mol KOH zugesetzt.

Welcher pH-Wert liegt nun vor (ein Liter Pufferlösung)?

c) Berechnen Sie aus den Angaben in ersten Zeile den Dissoziationsgrad a der reinen Säure HB

mit c(HB) :0,075 mol/L.

^)

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Pft=

3rI=

lokl = 3rS ?)

3,t+ tqH*1/ 0 cr+n

/\r/ o: b H_rLD{r{r ,

s 4' r 'Cr+R

@

n

' ) o(= q

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3,r 3,5 + {tt?ür-rq:tö--l:T,rior3+a-'(-.r,D?f,*o'03J

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7 \,{T o

ü =0, o ov$

X Ör009 5I ^ ' 2'L{+ß

k - 7,4L' fto-vo*l/t o rd?\-

J

3. a) Welche der folgenden Aussagen ist richtig (es kann nur eine gewählt werden)?

o) Silber löst sich in konzentrierter Salzsäure.

B) Silberkationen wirken antibakteriell.

y) Gold löst sich in Salpetersäure.

b) Silberkationen reagieren mit S2--Ionen zu einem schwarzen, schwerlöslichen Niederschlag.

Beschreiben Sie die Reaktion mittels Reaktionsgleichung.

c) Das für die Schwärzung des Filmes in der Photographie wichtige Silberbromid kann mit

Fixiersalz (enthält SzO32--1ott.n) aus der photographischen Schicht als Komplex-Anion

herausgelöst werden (Hilfe: Das Komplex-Anion besitzt prinzipiell das Aussehen des

bekannten Komplex-Kations tAg(NH:)zl). Stellen Sie die Komplexbildungsreaktion auf.

d) Sie wollen den Komplex [Ag(NH3)2]'durch eine einfache chemische Reaktion zerstören.

Welche ist das (Schlagwort genügt)?

F@I

d)

ü ?Ax:e,*tä € /k-s$cr) (D

9 ^äunc.) + J \ao,\, € Le ($,o't]*.-

"a+,

L*=.Vf e**'aWtA-Vwt

ö@

4

4. Beantworten Sie in einem Wort folgende Fragen.

a) In der Reaktion

Fect + 2 HC\"a 5 FeCl4u4 + Hz(g)

is t H+1u4 das .0 .x . ) ' ,ü . ( .d . . . . . . . . . . . . .?

b) In der Reaktion

[Ni(HzO)o]'* (*) * 3 en1u4 5 [Ni(en)3]'*(ud * 6 HzO

ist en @thylendiamin) ein spezieller Ligand.,

wercher Arr? ..C\4&1"-L -.h 4,1*'t(

c) Das schwerlösliche AI(OH)3 löst sich in Säuren und Laugen. Es ist also ..ß*}f

l'--)L.'-l**

I

i\ r.. i i ^.. A $--lo. GAn" 5*tfe'"b.'xoiltr)d) Welche Säure wi rd a ls Scheidewasser bezeichnet? . . . . . .1 . ] . . ' . . . . . . ö . . . : . . .

e) Welche der folgenden Säuren ist direkt für die Bildung von Nierensteinen verantwortlich?

c) Essigsäure

p) Fhosphorsäure

y) Ameisensäure

ö) Oxalsäure

e) Borsäure

t-cl

ET*

5

5. a) Gleichen Sie die folgende Redoxreaktion aus und bestimmen Sie a - d

a AszSr + b Sz2- + c 52- 5 dAsS+3-

b) Beschreiben Sie mit korrekter Schreibweise das As3*-Kation des Isotops As-75.

c) Berechnen Sie die Anzahl der Protonen, der Neutronen und der Elektronen im Kation

As3* des Isotops As=75.

Ä

&42_

d)

t6\lvt 4 \\J./

w

t \h. I

a) g=f , . :

C

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*s3=93{t

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I I r"{- r^er'-- \

Ni ^h" \\-L+L'

I= bL(ho*Q4,tI

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33

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