2010 Omtenta II 2011-05-09 Resultat

Tentamen i organisk kemi, KOKA05
Tisdagen den 13 januari 2011, 8.00-13.00.
Molekylmodeller och miniräknare får medtagas. Var vänlig besvara endast en uppgift per
papper. Skriv namn och personnummer på varje blad. Markera på omslaget vilka
uppgifter som har besvarats. Lycka till!
Ange längst upp på omslaget ett referensnummer (6 tecken, t.ex. bilnummer) om du vill
kunna se resultatet på kurshemsidan när rättningen är klar.
___________________________________________________________________
1. Struktur
Taxol är en extremt komplex molekyl som har revolutionerat behandlingen inom
vissa cancersorter, fram för allt bröstcancer, sedan 90-talet.
A
Ph
O
NH
OH
O
O
O B
O
G
HO
D
O
F
OH
C
E
H O
OBz OAc
NH 2
OHO
OH
taxol (1) taxols sidokedja (2)
a) Taxol innehåller ett antal funktionella grupper. Ange vilken av A-G som
är en (1) alken (2) hydroxylgrupp (3) amid (4) oxetan (5) ester. (6p)
b) Sidokedjan till taxol (struktur 2) är nödvändig för aktiviteten hos
strukturen, utan den är molekylen inaktiv. Rita en diastereomer och en
enantiomer till taxols sidokjedja. (4p)

2. Molekylorbitaler (MO)
a) Konstruera molekylorbitalenergidiagrammet för eten genom
linjärkombination av p-orbitaler (visa tydligt de relativa energinivåerna).
(5 p)
b) Populera energinivådiagrammet korrekt med elektroner, Visa vilken MO
som är LUMO respektive HOMO. (2 p)
c) Om man lyser på eten med en UV lampa exciteras dubbelbindningen. Visa
i ett molekylorbitalenergidiagramm vad som sker. (3p)
3. Konformationsanalys
Konformationsanalys är det kanske viktigaste verktyget för att förstå hur struktur
reflekteras i reaktivitet när man planerar en syntes av en komplex molekyl.
a) Rita ett energi-reaktionskoordinatdiagram för rotation kring 2C-3C
bindningen i butan. (4p)
b) Rita ut Newman-projektioner för de olika extrempunkterna, samt namnge
de olika konformererna. (6p)
4. Alkeners kemi
Vid addition av HBr till 2-propen fås Markovnikovaddition till
dubbelbindningen.
2-propen
a) Visa strukturen för den bildade huvudprodukten. (2p)
b) Visa mekanismen samt förklara regioselektiviteten för reaktionen. (5p)
c) Om reaktionen sker i närvaro av en radikalinitiator eller under UV-ljus fås
den motsatta regioisomeren. Förklara denna observation. (3p)

5. Reaktionslära
Vad blir produkten i följande reaktioner (Mekanism behövs ej) (2p st)
a)
Pd(C), H 2
b)
HO
O
OH
H + , CH 2 Cl 2
c)
H
Br 2
hv
d)
HO
O
OEt
H + , DMF
e)
KMnO 4 , NaOH
0 o C
6. Elektrofil aromatisk substitution (EAS)
Årets nobelpris i kemi belönade bl.a. metoder för att använda metaller som
palladium för att reagera med arylbromider (aromatiska system substituerade med
Br). Eftersom dessa reaktioner utgör lejonparten alla reaktioner med vilka man
syntetiserar molekylära verktyg är därför metoder för att framställa arylhalider av
ytterska vikt.
a) Föreslå reagens för att med EAS framställa brombensen från bensen. (3p)
b) Ge mekanismen för reaktionen. (7p)

7. Polymerer och materialkemi
PVC är en plast som framställs industriellt via en radikalmekanism genom tillsats
av radikalinitiator till monomer som en vattensuspension.
Cl Cl Cl Cl Cl
a) Ange strukturen för startmonomeren för framställning av PVC. (2p)
b) Ge mekanismen för radikalpolymerisation av monomeren. (4p)
c) Radikalpolymerisation av styren underlättas av att den intermediära
radikalen är stabiliserad. Visa med resonansformer hur denna stabilisering
sker. (2p)
d) Genom att förändra reaktinsbetingelserna i polymerisationsreaktioner kan
man styra utseendet på de bildade polymererna. Föreslå en metod att styra
polymerisationen så att fler men kortare polymerer bildas. (2p)
8. Aromaticitet och konjugation
a) Fenol har en relativt sur hydroxylgrup. Skälet till detta är att att anjonen
som bildas när man deprotonerar fenol är resonansstabiliserad. Visa
samtliga resonansformer av fenoxianjonen. (3p)
O
b) Cyklobutadien (A), cyklopentadien (B) och bensen (C) skiljer sig kraftigt
åt i stabilitet vilket under många betingelser ofta reflekteras i en ökande
reaktivitet. Rangordna strukturerna efter stigande stabilitet (motivera).
(4p)
A B C
c) De två geminala protonerna (de protoner som sittter på samma kol) i
cyklopentadien (B ovan) har ett pKa på c:a 15 medan protonerna i
cyklopentan har ett pKa på över 50. Förklara denna observation. (3p)

9. Biomolekyler
Nedan visas fyra nukleosider A-D.
HO
N
N
O
H H
OH H
NH 2
O
N
N
N
NH
N
N
N
N NH
HO
2 HO
O
O
H H
H H
OH OH
OH OH
A B C
NH 2
N
N
HO
NH 2
N
N
O
H H
OH OH
D
O
a) Ange vilka av A-D som ingår som byggstenar i DNA respektive RNA
(0.5p avdrag ner till 0 för felaktigt svar). (2p)
b) Ange vilket/a par av A-D som bildar naturliga stabila baspar. (2p)
c) På denna sida visas ett antal aminosyror. Några av dem är valin (VAL),
treonin (THR) och histidin (HIS). Rita strukturen för tripeptiden HIS—
THR-VAL vid pH 10. (5p)
d) Markera vad som är är C-, respektive N-terminus i HIS—THR—VAL.
(1p)