2009 Ordinarie tenta

Tentamen i organisk kemi, KOKA05, 5 hp,Måndagen den 1 juni 2009, 14.00-19.00.Molekylmodeller och miniräknare får medtagas. Var vänlig besvara endast en uppgift perpapper. Skriv namn och personnummer på varje blad. Markera på omslaget vilkauppgifter som har besvarats. Lycka till!___________________________________________________________________1. Nedan ges strukturen av ibuprofen, den verksamma beståndsdelen ismärtlindrande medicin såsom Ipren® och Ibumetin®.CO 2 Ha) Rita (S)-formen av ibuprofen! (2 p)b) Ibuprofen är ett derivat av propionsyra. Ge nu ett rationellt namn på (S)-ibuprofen! (2 p)c) Man vill från en racemisk blandning av ibuprofen få fram ren (R)-form.Till sitt förfogande har man: NaOH (1 M), HCl (1 M), (S)-1-amino-1-fenyletan, dietyleter och vatten. Man har även tillgång till separertratt,filtrertratt med filtrerpapper och rullindunstare. Om du inte kan strukturenav (S)-1-amino-1-fenyletan, använd (S)-RNH 2 ! Beskriv i detalj hur mangör! Visa med kemiska reaktionsformler så mycket som möjligt av vadsom händer! (6 p)!

2. Avgör vilken av föreningarna som är surast i var och en av följande triad! Ritasvaret i ditt svarspapper! (10 p)O OOOa)H 3 CO OCH 3OHOHOHb)ClNO 2c)CO 2 HCO 2 HClCO 2 Hd)HNNHHNNNNe) CH 3 CH 2 OH (CH 3 ) 3 NCH 2 CH 2 OH (CH 3) 2 NCH 2 CH 2 OH3. Nedan visas π-allylsystemeta) Rita av figuren på ditt svarspapper och markera de spegelplan som finns!(1 p)b) Konstruera nu π-allylsystemets molekylorbitaler från de tre ingåendeC(2p) atomorbitalerna beaktande ett för saken relevant spegelplan somfinns hos π-allylsystemet! Man ska för varje molekylorbital (MO) kunnase de ingående p-orbitalerna och deras faser. Sätt in molekylorbitalernakorrekt på en vertikal energiskala och motivera den relativaenergiordningen. (3 p)c) Populera nu energinivådiagrammet korrekt med elektroner förallylradikalen, allylanjonen och allylkatjonen. Visa för respektive fallvilken MO som är HOMO, LUMO och SOMO (3 p)d) Rita de relevanta resonansformerna för allylkatjonen. (1 p)

e) Kemiska reaktioner kan vara under laddnings- eller frontorbitalkontroll.Betrakta nu allylkatjonen! Vilket kol kommer en godtycklig nukelofil(Nu ) att attackera om reaktionen är under laddnings- respektivefrontorbitalkontroll? Motivera! Rita också strukturen på respektiveprodukt. (2 p)4. Reaktionen mellan 2-klorbutan och cyanid (CN ) studerades i aceton och mangjorde följande observationer:(i) Optiskt aktiv 2-klorbutan gav optiskt aktiv 2-cyanobutan(ii) Reaktionshastigheten fördubblades om man fördubbladekoncentrationen av cyanid.(iii) Reaktionshastigheten fördubblades om man fördubbladekoncentrationen av 2-klorbutan.a) Ge nu en detaljerad reaktionsmekanism som stöder observationerna ovan. Varnoggrann med att rita strukturena av eventuella övergångsstillstånd (transitionstates) och intermediärer! (5 p)b) Rita det kvalitativa energi-reaktionskoordinatdiagammet för reaktionen!Markera positionen för startmaterial, produkt samt eventuellaövergångsstillstånd och intermediärer! Antag att bindningsenergin C-C ärhögre än för C-Cl! Anjonerna antas ha samma energi! (3 p).c) Varför går reaktionen ovan långsammare i etanol än i aceton? (2 p)5. Rita strukturen av den organiska huvudprodukten som bildas nära) tertiärbutylbromid får reagera med natriumetoxid i etanol. (2 p)b) propylenoxid (C 3 H 6 O) får reagera med vatten under sura betingelser. (2 p)c) acetaldehyd behandlas med en vattenlösning av natriumhydroxid undervärmning. (2 p)d) dipeptiden ala-asp får reagera med en vattenlösning av koncentreradsaltsyra under värmning. (ala = CH 3 (CHNH 2 )CO 2 H) och asp =HO 2 CCH 2 (CHNH 2 )CO 2 H) (2 p)e) styren får reagera med vätebromid. (2 p)

6. Betrakta följande reaktion!O+H2 EtOHH 3 OEtOOEtH+ H 2 Oa) Ge en detaljerad mekanism för reaktionen! (5 p)b) Jämviktskonstanten är inte speciellt hög för reaktionen. Vilken/vilka avförjande åtgärder ökar utbytet av den organiska produkten? (1 p)(i) Öka koncentrationen av syra(ii) Öka koncentrationen av etanol(iii) Ta bort vatten från reaktionsblandningenc) Den organiska produkten isoleras och behandlas med NaBH 4 i etanol.Rita strukturen av produkten! (1 p)d) Den organiska produkten isoleras och behandlas med KMnO 4 i utspäddsaltsyra. Rita strukturen av produkten (1 p)e) Produkten från d) löses i etanol och en droppe svavelsyra tillsätts. Ritastrukturen av produkten som bildas! (1 p)f) Produkten från e) hettas upp med etylamin. Rita strukturen av produktensom bildas! (1 p)7. Polymerer är viktiga material. Det finns tre huvudtyper av polymeriseringsreaktionermed avseende på vilken reaktiv intermediär som deltar.a) Namnge de tre polymeriseringsreaktionerna och för var och en ge ettexempel på strukturen på en polymer som kan framställas med metodensamt strukturen på den monomer som använts! (5 p)b) Välj en av polymeriseringsreaktionerna ovan och visa fullständigamekanismer för bildandet av en stabil dimer! Namnge också huvudstegen!(5 p)

8. a) Vilken/vilka av följande anjoner är aromatisk/aromatiska? Rita ditt svar isvarspapperet! (2 p)Ob) Rita strukturen av produkterna som bildas då toluen får reagera medFeBr 3 /Br 2 ! (2 p)Betrakta strukturena A till O nedan. Vilken eller vilka strukturerc) finns i steroider? (1 p)d) finns i RNA? (1 p)e) är en triglycerid (1 p)f) är laktos (1p)g) är ett L-socker? (1p)h) lösta som 1 mol i ett organiskt lösningsmedel som förbrukar 3 molvätgas vid reaktionen med Pd/C? (1 p)

- OOP OO -NHO2NNHCHON OH OHHHOHH OHNOON ON HH OH OHHOHO- O P OOOH HOOH HH HHOHH OHOHO - H HH OHH HH HH HOH HOH OHCH 2 OHA B C DH 2 NHO HNHCO 2 HOOHHHCHOOHOHOHCH 2 OHOCH 3 (CH 2 ) 16 OOOOO(CH 2 ) 16 CH 3(CH 2 ) 16 CH 3OHEFGHIHHOHOOHH OHHOHHOHOJHOHHHH OOHHOHCHOHO HHO HHO HHO HCH 2 OHKHHOHOOHH OHHOHOH HOHLHHH OHOHOHCH 3 (CH 2 ) 5 CH=CH(CH 2 ) 7OOOOOOM(CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 5 CH 3(CH 2 ) 7 CH=CH(CH 2 ) 5 CH 3H 2 NO HNHOOHNO