Kemian perusteet farmasiassa osa II: orgaaniset yhdisteet/tapio Nevalainen Loppukuulustelu b) ketoni

Transkriptio

1 /Tapio evalainen Loppukuulustelu imi: vsk: 1. Laadi rakennekaava ja anna nimi seuraavien yhdisteryhmien moolimassaltaan pienimmälle yhdisteelle: a) esteri, b) ketoni, c) amiini, d) tyydyttymätön aldehydi, e) aromaattinen alkoholi, f) optisesti aktiivinen avoketjuinen hiilivety. a) esteri b) ketoni Metaanihapon metyyliesteri Metyylimetanaatti Muurahaishapon metyyliesteri Metyyliformiaatti c) amiini Metyyliamiini Metaaniamiini Propanoni Asetoni d) tyydyttymätön aldehydi Tässä olen hyväksynyt myös vastauksen propenaali Propynaali Propenaali (Akryylialdehydi) e) aromaattinen alkoholi Bentsyylialkoholi (Fenyylimetanoli) f) optisesti aktiivinen avoketjuinen hiilivety -metyyli-1-penten--yyni (a 5p, yht. 0 p).

2 Loppukuulustelu Tarkastele oheisia rakennekaavoja: 1 Päättele, millä yhdisteistä voi tapahtua seuraava reaktio, ja esitä tuotteiden rakennekaavat: a) additio kloorin kanssa, b) suolan muodostus l:n kanssa, c) polymeroituminen, d) hapettuminen aldehydiksi, e) veden eliminaatio (a p, yht. 0p). a) additio kloorin kanssa voi tapahtua vain styreenille (), jolloin tuote on 1-fenyyli-1,- dikloorietaani. l l l b) suolan muodostus voi tapahtua amiineille eli -metyylianiliinille (1) ja fenyylialaniinille (), jolloin tuotteet ovat ammoniumklorideja (l-suoloja). + l l 1 l + l c) polymeroituminen voi tapahtua styreenille () (tuote on polystyreeni) ja fenyylialaniilille () (tuote on polypeptidi) n n d) hapettuminen aldehydiksi voi tapahtua vain -fenyyli--metyylipropanolille Tuote on -fenyyli--metyylipropanoni.

3 Loppukuulustelu e) veden eliminaatio voi tapahtua vain -fenyyli--metyylipropanolille (), jolloin muodostuu -fenyyli--metyyli-1-propeenia -. Järjestä (a p yht. 6 p) a) etanoli, etikkahappo ja etyylikloridi kasvavan kiehumispisteen mukaiseen järjestykseen (merkitse 1:llä yhdiste, jonka kp. on alhaisin). 1. etyylikloridi (kp. 1, ),. etanoli (kp.78, ),. etikkahappo (kp.118 ) b) pyridiini, metyyliamiini ja trimetyyliamiini kasvavan emäsvoimakkuuden mukaiseen järjestykseen (merkitse 1:llä yhdiste, joka on heikoin emäs). 1. pyridiini (pka=5,),. trimetyyliamiini (pka=9,81),. metyyliamiini (pka=10,6). Aromaattiset amiinit ovat heikompia emäksiä kuin alifaattiset amiinit. Yleisesti tertiääriset amiinit ovat emäksisempiä kuin primääriset ja sekundääriset, tässä tapauksessa kuitenkin primäärinen metyyliamiini on emäksisempi kuin tertiäärinen trimetyyliamiini. yväksyn tässä myös vastauksen: 1. pyridiini,. metyyliamiini,. trimetyyliamiini. c) bentsyylialkoholi, p-bromifenoli,,-dibromifenoli, p-metoksifenoli kasvavan happamuuden mukaiseen järjestykseen (merkitse 1:llä yhdiste, joka on heikoin happo). Tehtävä oli sama kuin luentomonisteen kappaleen 8. tehtävä. Yhdisteistä,-dibromifenoli on happamin (sisältää kaksi elektroneja puoleensa vetävää bromi-atomia), seuraavaksi hapan on p-bromifenoli (yksi elektroneja puoleensa vetävä bromi-atomi), sitten p-metoksifenoli (metoksiryhmä on elektroneja luovuttava) ja vähiten hapan on bentsyylialkoholi, koska se ei ole fenoli vaan primäärinen alkoholi. ikea järjestys on siis: 1. bentsyylialkoholi (pka=1,),. p-metoksifenoli (pka=10,),. p-bromifenoli (pka=9.),.,-dibromifenoli (pka=7,86)

4 Loppukuulustelu p-metyylifenolia (p-kresolia) käytetään mm. antiseptisena aineena. Miten valmistaisit p- metyylifenolia bentseenistä? (7p) Tehtävä oli sama kuin luentomonisteen kappaleen 8.7 tehtävä. Sulfonihapon muuntaminen fenoliksi S Sulfonointi Friedel Graftsin alkylointi p-metyylifenoli (p-kresoli) Reaktio voidaan kirjoittaa seuraavasti: S l All S S 1. a Butaanilla on kaksi erilaista lomittais- ja kohdakkaiskonformaatiota. Piirrä niiden ewmanprojektiot. Mikä konformaatioista on energialtaan edullisin? (8 p) Tehtävä oli sama kuin luentomonisteen kappaleen.5 tehtävä. Butaanin konformaatioista on alhaisin se lomittaiskonformaatio (B), jossa metyyliryhmät ovat vastakkaisilla puolilla. Energia Kohdakkaiskonformaatio A Lomittaiskonformaatio A Kohdakkaiskonformaatio B Lomittaiskonformaatio B

5 Loppukuulustelu hilin polttava maku johtuu aineesta nimeltään kapsaisiini, jonka rakenne on esitetty alla. Merkitse ja nimeä kapsaisiinin funktionaaliset ryhmät. Mitä stereoisomeerejä kapsaisiinilla on? (8 p) fenoli eetteri aromaattinen amidi Kapsaisiini (engl apsaicin) alkeeni is-isomeeri Kapsaisiinilla on cis- ja trans-isomeerit 7. Piirrä kaikki -hydroksi--klooributaanin stereoisomeerit. Mitkä stereoisomeereistä ovat toistensa enantiomeeri- ja/tai diastereomeeripareja? nko -hydroksi--klooributaanilla olemassa myös mesoyhdiste. (8 p) Isomeeriparit (R,R), (S,S) ja (R,S) (S,R) ovat enantiomeerejä. Kaikki muut isomeeriparit ovat toistensa diastereomeerejä. Mesoyhdistettä -hydroksi-- klooributaanilla ei ole. peili peili l l l l S,R R,S S,S R,R Enantiomeereja Enantiomeereja 8. Määritte, mikä on nukleofiili. Anna esimerkkejä nukleofiileistä ja nukleofiilisistä substituutioreaktioista. (8p) Yhdisteen negatiivisesti varautunutta osaa nukleofiiliksi (ydinhakuiseksi). ukleofiili voi olla myös negatiivisesti varautunut ioni tai vapaan elektroniparin sisältävä reagenssi. Esimerkkejä nukleofiileistä ovat. -, l -, :, tai esim. Grignardin reagenssin magnesiumiin sitoutunut hiiliatomi. ukleofiilisella substituutioreaktiota ovat esimerkiksi akyylihalidin (etyylibromidin) reaktiot erilaisten nukleofiilien kanssa: Br + I I (jodietaani) Br + (etanoli). Br + + Br (etyyliammoniumbromidi)