Technische Universität Dresden PL1 Fakultät Chemie und ... · 6. Aromatische Substitution 6.1....
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27.05.2021, F. Puls Technische Universität Dresden Fakultät Chemie und Lebensmittelchemie Modul OC II PL1 Mi. 05.06.2021 Name: Matrikelnummer: Fachsemester Studienfach: LC Chemie-Bachelor Lehramt-Staatsex. Lehramt-Master Praktikumsteilnehmer und Nachschreiber Praktikumsteilnahme (bitte deutlich lesbar ausfüllen) SoSe 2021 Raum Platz Seminarleiter Assistent SoSe 2020 Raum Platz Assistent SoSe 2019 Raum Platz Assistent SoSe 2018 Raum Platz Assistent Vorschreiber: Teilnahme OC/I bzw. Modul OC/I im WiSe 2018/2019 2019/2020 2020/2021 Das Bestehen dieser Prüfungsleistung ersetzt nicht die Prüfungsleistung zum Modul OCI. Bei unvollständigen Angaben kann die Klausureinsicht nicht gewährleistet werden! Diese Klausur ist und bleibt Eigentum der Fakultät Chemie und Lebensmittelchemie. Jeder Täuschungsversuch wird entsprechend der Prüfungsordnung des Studienganges Chemie-Bachelor nach § 9 behandelt! Zur Bewertung von Mechanismen: Grundsätzlich gibt es für „richtige“ Zwischenverbindungen und Endprodukte nur dann Punkte, wenn diese im richtigen Gesamtzusammenhang formuliert wurden. Geben Sie bei ionischen Reaktionen stets das Gegenion an, auch wenn dieses für den Mechanismus anscheinend keine Bedeutung besitzt. Verweisen Sie sorgfältig auf Lösungen, die Sie außerhalb der vorgesehenen Felder formuliert haben. Anderenfalls kann die Anerkennung der Antworten nicht gewährleistet werden. Lösungen mit Bleistift und/oder Rotstift sind grundsätzlich unzulässig und werden nicht anerkannt. Längere Textpassagen können bei der Korrektur nicht berücksichtigt werden (Formel statt Text!). Eigene Abkürzungen jedweder Natur sind in Lösungsfeldern unzulässig und werden als falsch bewertet. Sinnvolle und definierte Abkürzungen von Molekülteilen in Lösungsfeldern zu Reaktionsmechanismen sind zulässig (auf eigene Gefahr). Es wird in jedem Fall (wenigstens) nach dem organischen Hauptprodukt gefragt. Konventionsgemäß werden die Aufarbeitungsbedingungen in der Regel nicht explizit angegeben. Kontrollieren Sie vor Arbeitsbeginn, ob Sie die Klausur vollständig erhalten haben. Seite 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Note max. Punkte 10 9 12 12 8 10 11 10 8 8 2 100 Punkte Inhalt: Radikalische Substitution, Nukleophile Substitution, Eliminierungen, Additionen, Pericyclische Reaktionen I und Cycloadditionen, Substitution am Aromaten, Carbonylverbindungen und Heteroatomnukleophile
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27.05.2021, F. Puls
Technische Universität Dresden
Fakultät Chemie und Lebensmittelchemie
Modul OC II
PL1
Mi. 05.06.2021
Name:
Matrikelnummer: Fachsemester
Studienfach: LC Chemie-Bachelor Lehramt-Staatsex.
Lehramt-Master
Praktikumsteilnehmer und Nachschreiber
Praktikumsteilnahme (bitte deutlich lesbar ausfüllen)
SoSe 2021 Raum Platz Seminarleiter
Assistent
SoSe 2020 Raum Platz Assistent
SoSe 2019 Raum Platz Assistent
SoSe 2018 Raum Platz Assistent
Vorschreiber: Teilnahme OC/I bzw. Modul OC/I im WiSe
2018/2019 2019/2020 2020/2021
Das Bestehen dieser Prüfungsleistung ersetzt nicht die Prüfungsleistung zum Modul OCI.
Bei unvollständigen Angaben kann die Klausureinsicht nicht gewährleistet werden!
Diese Klausur ist und bleibt Eigentum der Fakultät Chemie und Lebensmittelchemie.
Jeder Täuschungsversuch wird entsprechend der Prüfungsordnung des Studienganges Chemie-Bachelor
nach § 9 behandelt!
Zur Bewertung von Mechanismen: Grundsätzlich gibt es für „richtige“ Zwischenverbindungen und
Endprodukte nur dann Punkte, wenn diese im richtigen Gesamtzusammenhang formuliert wurden.
Geben Sie bei ionischen Reaktionen stets das Gegenion an, auch wenn dieses für den Mechanismus
anscheinend keine Bedeutung besitzt.
Verweisen Sie sorgfältig auf Lösungen, die Sie außerhalb der vorgesehenen Felder formuliert haben.
Anderenfalls kann die Anerkennung der Antworten nicht gewährleistet werden.
Lösungen mit Bleistift und/oder Rotstift sind grundsätzlich unzulässig und werden nicht anerkannt.
Längere Textpassagen können bei der Korrektur nicht berücksichtigt werden (Formel statt Text!).
Eigene Abkürzungen jedweder Natur sind in Lösungsfeldern unzulässig und werden als falsch bewertet.
Sinnvolle und definierte Abkürzungen von Molekülteilen in Lösungsfeldern zu Reaktionsmechanismen
sind zulässig (auf eigene Gefahr).
Es wird in jedem Fall (wenigstens) nach dem organischen Hauptprodukt gefragt.
Konventionsgemäß werden die Aufarbeitungsbedingungen in der Regel nicht explizit angegeben.
Kontrollieren Sie vor Arbeitsbeginn, ob Sie die Klausur vollständig erhalten haben.
Seite 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Note
max. Punkte 10 9 12 12 8 10 11 10 8 8 2 100
Punkte
Inhalt: Radikalische Substitution, Nukleophile Substitution, Eliminierungen, Additionen, Pericyclische
Reaktionen I und Cycloadditionen, Substitution am Aromaten, Carbonylverbindungen und
Heteroatomnukleophile
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1. Radikalische Substitution
1.1. Zeichnen Sie die Strukturformel des Phenylradikals, des Benzylradikals und des Ethylradikals. Benennen
Sie, falls vorhanden, den auftretenden Stabilisierungseffekt.
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Stellen Sie für das Allylradikal die Orbitalüberlappung in einer Skizze dar, mit der die Stabilisierung des
Allylradikales im Wesentlichen begründet wird (kein Energiediagramm)!
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1.2. Geben Sie die Strukturen für folgende Radikalstarter an und verdeutlichen Sie, unter Verwendung von
Elektronenverschiebungspfeilen, für einen der beiden den Zerfall und damit die Entstehung eines
Startradikals!
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1.3. Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an. Auf die Konfiguration eventuell neu entstehender
stereogener Zentren muss nicht eingegangen werden.
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1.4. Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an.
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1.5. Vervollständigen Sie die folgende Reaktionsgleichung. Geben Sie die vollständige Strukturformel des
Produkts an.
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2. Nukleophile Substitution am sp3-C-Atom
2.1. Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an.
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Formulieren Sie einen ausführlichen Mechanismus unter Berücksichtigung des stereochemischen Verlaufs
unter Nutzung von Elektronenverschiebungspfeilen. Geben Sie die vollständige Struktur von DEAD an. Geben
Sie die Edukte in allgemeiner Form (Reste R1, R2, ...) an oder verwenden Sie ein selbst gewähltes
vereinfachtes Beispiel. Wie heißt diese Reaktion?
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2.2. Welche dieser Aussagen sind wahr und welche falsch? Kreuzen Sie entsprechend an.
wahr falsch
Durch Ausbildung von Wasserstoffbrücken mit dem Nukleophil wirken protische
Lösungsmittel beschleunigend bei SN2 Reaktionen. □ □
SN2 Reaktionen laufen an tertiären Kohlenstoffatomen besonders schnell ab, da der
Übergangszustand durch starke Hyperkonjugation stabilisiert wird. □ □
Die Reaktionsgeschwindigkeit von SN1 Reaktionen hängt vor allem von der Natur der
Abgangsgruppe ab, während die Stärke des Nukleophils kaum einen Einfluss hat. □ □
Der Name SN2 leitet sich von den zwei Übergangszuständen ab, die während der
Reaktion durchlaufen werden. □ □
SN1 Reaktionen sind präparativ oft weniger wertvoll, da Nebenreaktionen
wie Eliminierungen, Umlagerungen und Racemisierung auftreten. □ □
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2.3. Geben Sie das Produkt folgender Transformation an. Um welche Namensreaktion handelt es sich?
2.4. Geben Sie das Produkt folgender Transformationen an.
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3. Eliminierungen
3.1. Geben Sie das Produkt der folgenden Reaktion an!
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Formulieren Sie nun einen plausiblen Reaktionsmechanismus.
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Wie wird dieser Mechanismus bezeichnet (Abkürzung)?
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3.2. Geben Sie das Produkt der folgenden Umsetzung an. Zeichnen Sie den Ausgangsstoff in der
bevorzugten Sesselkonformation. Zeigen Sie, welches Proton an der Eliminierung beteiligt ist.
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4. Elektrophile Addition an Mehrfachbindungen
4.1. Vervollständigen Sie das folgende Reaktionsschema. Geben Sie die Struktur von 9-BBN an.
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4.2. Vervollständigen Sie die folgende Reaktionsgleichung. Geben Sie alle Reaktionsprodukte an. Achten
Sie auf die richtige relative Konfiguration.
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4.3. Vervollständigen Sie die folgende Reaktionsgleichung. Zeichnen Sie das Produkt vollständig aus,
verwenden Sie keine Abkürzungen. Geben Sie den Namen dieser Reaktion an.
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5. Pericyclische Reaktionen I und Cycloadditionen
5.1. Geben Sie die zu erwartenden Produkte folgender Reaktion an. Achten Sie auf die relative Konfiguration
eventuell neu entstehender stereogener Zentren! Nehmen Sie dabei an, dass die Reaktion mit
vollständiger endo-Selektivität abläuft.
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5.2. Geben Sie das Produkt folgender intramolekularer Diels–Alder Reaktion an! Die Konfiguration eventuell
neu entstehender stereogener Zentren muss nicht berücksichtigt werden.
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5.3. Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an. Geben Sie Struktur und Name des in situ erzeugten
Additionspartners an.
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6. Aromatische Substitution
6.1. Wie kann 1-Brom-3-nitrobenzen aus Benzen hergestellt werden. Geben Sie die Reagenzien und die
Zwischenverbindung an.
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6.2. Geben Sie das Produkt folgender Reaktion an.
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Stellen Sie nun den Mechanismus der Reaktion aus Aufgabe 6.2 dar.
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7. Reaktionen von Carbonylverbindungen mit Heteroatomnukleophilen
7.1. Vervollständigen Sie folgendes Reaktionsschema.
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7.2. Geben Sie das Produkt folgender Reaktionssequenz an.
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Schlagen Sie nun einen plausiblen Mechanismus für den ersten Reaktionsschritt vor.
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7.3. Vervollständigen Sie folgendes Reaktionsschema.
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ENDE
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Modul OC II – Zusatzblatt
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