Lösungen zu den Aufgaben im Buch

4308.5
a) Die chemische Grundlage der Überlragung des Methyl-
Rests auf andere Moleküle ist eine nucleophile Substitution.
Das S-Adenosylmethionin wird dabei nucleophil am
Methyl-C-Atom angegriffen und die Methyl-Gruppe somit
auf das Nucleophil übertragen.
b) Durch Methylierung einer Cytosin-Base, die sich in einer
Promotorregion vor einer Guanin-Base befindet, kann das
darauffolgende Gen ausgeschaltet werden. So wird verhindert,
dass alle Gene einer Zelle gleichzeitig exprimiert
werden.
A309.1
Bei der Homolyse einer Bindung entstehen zwei Radikale
als Produkte:
X-X-+ 2 X.
Eine heterolytische Spaltung hingegen füht1 zu einem Kation
und einem Anion:
X-X----+ X* + lX-
A309.2
lodmethan reagiert schneller mit Kaliumhydroxid als Chlormethan,
weil das lodid-Anion aufgrund einer geringeren
C-l-Bindungsenergie eine bessere Abgangsgruppe darstellt.
Die Substitution am 1-Brompentan ist sterisch weniger
behindert und läuft somit schneller ab als am 2-Brompentan.
A309.3
Die Nucleophilie nimmt in der Reihe NH2- > NH3, > NH,*
ab. Das Anion besitzt die größte Elektronendichte und ist
somit ein stärkeres Nucleophil ais das neutrale Ammoniak-
Molekü|. Das Ammonium-Kation ist ein kein Nucleophil, da
es kein freies Elektronenpaar mehr hat.
4309.4
Pentan-2-ol kann in wässriger Lösung aus 2-lodpentan und
Natriumhydroxid erhalten werden.
v310.1
a) Beim 2-Brom-2-methylpropan fällt soforl ein weißer
Niederschlag aus, etwas später dann im Reagenzglas mit
2-Brombutan und zuletzt in dem Reagenzglas mit 1-Brombutan.
b)
CH3-CH2-CHr-CH,-Br - HO C-:
CH3-CH2-CH-CH. +
Br
cH3-cH2-cH'-cH,-c
HO-CH, CH, ---
cHs cH2-cH-cH.
o cHr-cH
QH.
QH.
l"
CH3-C-CH3 + HO-CHr-CHs:CH3 C-CH3 - H- - Br-
Br
o-cH2-cH3
Bf (aq) + Ag. (aq) + AgBr (s)
c) Reaktivität:
2-Brom-2-methylpropan > 2-Brombutan > 1-Brombutan
Die Reaktivität ist beim 2-Brom-2-methylpropan am größten,
da die drei Methyl-Reste an dem tertiären C-Atom
einen positiven lnduktionseffekt bewirken, der die Abspaltung
des Bromid-lons erleichtert. Beim 1-Brombutan mit
nur einer Alkyl-Gruppe ist dieser Effekt am geringsten.
d) Ethanol ist das angreifende Nucleophil. Das Silbernitrat
beschleunigt den Reaktionsablauf insgesamt dadurch, dass
das austretende Bromid dem Gleichgewicht entzogen wird.
Gleichzeitig ist es der lndikator für den Vergleich der Reaktionsgeschwindigkeiten.
v310.2
a) ln allen vier Reagenzgläsern verschwindet die Phasentrennung;
in dem Reagenzglas mit Silbernitrat fällt sofort
ein gelblicher Niederschlag aus' lm ersten Reagenzglas
ändert sich die Farbe des Universalindikators langsam von
grün nach gelborange, im zweiten schneller von blau nach
gelbgrün, im dritten sofotl von grÜn nach gelborange. lm
vierten Reagenzglas bleibt die Farbe unverändert.
b) CH3-CH2-l(l)+ HzO(l)'-----+ CH3-CH2-OH(aq) + Hl(aq)
CH3-CH2-| (l) + NaOH (aq) ----+
CH3-CH2-OH(aq) + Nal (aq)
CH3-CHr-l (D + AgNO3 (aq) + H2O (l) -----+
CH3-CHr-OH (aq) + Agl (s) + HNO3(aq)
CH3-CHr-l(l) + HCI(aq) ----+ CH3-CHr-C|(aq) + Hl(aq)
c) Anordnung nach zunehmender Reaktivität:
H2O