KE-4.1100 Orgaaninen kemia 1



Samankaltaiset tiedostot
KE Orgaaninen kemia 1

ORGAANINEN KEMIA 1 (KE )

2. Täydennä seuraavat reaktioyhtälöt ja nimeä reaktiotuotteet

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

12. Amiinit. Ammoniakki 1 amiini 2 amiini 3 amiini kvarternäärinen ammoniumioni

10. Karbonyyliyhdisteet. Karboksyylihapot ja niiden johdannaiset

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

Orgaanisten yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet

2. Alkaanit. Suoraketjuiset alkaanit: etuliite+aani Metaani, etaani... Dekaani (10), undekaani, dodekaani, tridekaani, tetradekaani, pentadekaani..

MITÄ SIDOKSILLE TAPAHTUU KEMIALLISESSA REAKTIOSSA

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit

Kemian perusteet, osa II: orgaaniset yhdisteet (3.0 ov, 4.5 op) Vastaukset luentomonisteen 2011 tehtäviin

Lämpö- eli termokemiaa

Tehtävä 1. Valitse seuraavista vaihtoehdoista oikea ja merkitse kirjain alla olevaan taulukkoon

CHEM-C2220 Orgaanisen synteesin perusteet

Kertaus. Tehtävä: Kumpi reagoi kiivaammin kaliumin kanssa, fluori vai kloori? Perustele.

Infrapunaspektroskopiaa - Lisää IR-spektrien tulkintaa

Workshopin sisältö. Erilaisia tehtäväasetelmia spektroskopian opiskeluun

Helsingin yliopisto/tampereen yliopisto Henkilötunnus - Molekyylibiotieteet/Bioteknologia Etunimet valintakoe Tehtävä 3 Pisteet / 30

d) Klooria valmistetaan hapettamalla vetykloridia kaliumpermanganaatilla. (Syntyy Mn 2+ -ioneja)

8. Alkoholit, fenolit ja eetterit

CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

Kemia s10 Ratkaisut. b) Kloorin hapetusluvun muutos: +VII I, Hapen hapetusluvun muutos: II 0. c) n(liclo 4 ) = =

Liittymis- eli additioreaktio Määritelmä, liittymisreaktio:

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 KERTAUSTA

Käytetään nykyaikaista kvanttimekaanista atomimallia, Bohrin vetyatomi toimii samoin.

Kovalenttinen sidos ja molekyyliyhdisteiden ominaisuuksia

Kertausta 1.kurssista. KEMIAN MIKROMAAILMA, KE2 Atomin rakenne ja jaksollinen järjestelmä. Hiilen isotoopit

Puhdasaine Seos Aineen olomuodot

vi) Oheinen käyrä kuvaa reaktiosysteemin energian muutosta reaktion (1) etenemisen funktiona.

H Formaldehydin Lewis-rakenne

Törmäysteoria. Törmäysteorian mukaan kemiallinen reaktio tapahtuu, jos reagoivat hiukkaset törmäävät toisiinsa

Väittämä Oikein Väärin. 1 Pelkistin ottaa vastaan elektroneja. x. 2 Tyydyttynyt yhdiste sisältää kaksoissidoksen. x

Tehtävä 2. Selvitä, ovatko seuraavat kovalenttiset sidokset poolisia vai poolittomia. Jos sidos on poolinen, merkitse osittaisvaraukset näkyviin.

Fysiikan, kemian, matematiikan ja tietotekniikan kilpailu lukiolaisille

Reaktioyhtälö. Sähköisen oppimisen edelläkävijä Empiirinen kaava, molekyylikaava, rakennekaava, viivakaava

Kemian opiskelun avuksi

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille

Ionisidos syntyy, kun elektronegatiivisuusero on tarpeeksi suuri (yli 1,7). Yleensä epämetallin (suuri el.neg.) ja metallin (pieni el.neg.) välille.

Alikuoret eli orbitaalit

Kuva 1: Yhdisteet A-F viivakaavoin, tehtävän kannalta on relevanttia lisätä näkyviin vedyt ja hiilet. Piiroteknisistä syistä tätä ei ole tehty

MUUTOKSET ELEKTRONI- RAKENTEESSA

EPIONEN Kemia EPIONEN Kemia 2015

KEMIA HYVÄN VASTAUKSEN PIIRTEET

Helsingin yliopiston kemian valintakoe. Keskiviikkona klo Vastausselvitykset: Tehtävät:

Helsingin, Jyväskylän, Oulun ja Turun yliopistojen kemian valintakoe tiistaina klo 9-12

ULKOELEKTRONIRAKENNE JA METALLILUONNE

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Orgaanista kemiaa. Yhdistetyypit ja nimeäminen

Bensiiniä voidaan pitää hiilivetynä C8H18, jonka tiheys (NTP) on 0,703 g/ml ja palamislämpö H = kj/mol

REAKTIOT JA TASAPAINO, KE5 Vahvat&heikot protolyytit (vesiliuoksissa) ja protolyysireaktiot

Spektroskopiaa IR, NMR ja MS

Lukion kemiakilpailu

Massaspektrometria. magneetti negat. varautuneet kiihdytys ja kohdistus

YLEINEN KEMIA. Alkuaineiden esiintyminen maailmassa. Alkuaineet. Alkuaineet koostuvat atomeista. Atomin rakenne. Copyright Isto Jokinen

KPL1 Hiili ja sen yhdisteet. KPL2 Hiilivedyt

Itä-Suomen yliopiston terveystieteiden tiedekunnan farmasian ja ravitsemustieteen kemian koe

SIDOKSET. Palautetaan mieleen millaisia sidoksia kemia tuntee ja miten ne luokitellaan: Heikot sidokset ovat rakenneosasten välisiä sidoksia.

Isomerian lajit. Rakenne- eli konstituutioisomeria. Avaruus- eli stereoisomeria. Ketjuisomeria Funktioisomeria Paikkaisomeria

Itä-Suomen yliopiston farmasian valintakoe: kemian koe

Fysiikan, kemian ja matematiikan kilpailu lukiolaisille

Hapetus-pelkistymisreaktioiden tasapainottaminen

Veden ja glukoosin mallinnus

Henkilötunnus: - KOULUTUSOHJELMA Sukunimi: Etunimet: Nimikirjoitus: KEMIA. Kemian kuulustelu klo 9.00

Kondensaatio ja hydrolyysi

Fysiikan ja kemian perusteet ja pedagogiikka Kari Sormunen Kevät 2012

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

KE4, KPL. 3 muistiinpanot. Keuruun yläkoulu, Joonas Soininen

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2½ p. = 2 p.

(Huom! Oikeita vastauksia voi olla useita ja oikeasta vastauksesta saa yhden pisteen)

ORGAANINEN KEMIA. = kemian osa-alue, joka tutkii hiilen yhdisteitä KPL 1. HIILI JA RAAKAÖLJY

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

KE1 KERTAUSTA SIDOKSISTA VASTAUKSET a) K ja Cl IONISIDOS, KOSKA KALIUM ON METALLI JA KLOORI EPÄMETALLI.

Joensuun yliopisto Kemian valintakoe/

Hapettuminen ja pelkistyminen: RedOx -reaktiot. CHEM-A1250 Luento

Kvanttimekaaninen atomimalli. "Voi hyvin sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa. -Richard Feynman

Kemian tehtävien vastaukset ja selitykset Lääketieteen ilmainen harjoituskoe, kevät 2017

Johdantoa/Kertausta. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

B sivu 1(6) AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN JA LIIKENTEEN VALINTAKOE

Johdantoa. Kemia on elektronien liikkumista/siirtymistä. Miksi?

Kemia 1. Mooli 1, Ihmisen ja elinympäristön kemia, Otava (2009) MAOL taulukot, Otava

Biomolekyylit ja biomeerit

sulfonihappoihin fenoleihin aldehydeihin amiineihin

Infrapunaspektroskopia

Lasku- ja huolimattomuusvirheet ½ p. Loppupisteiden puolia pisteitä ei korotettu ylöspäin, esim. 2 1/2 p = 2 p.

Kurssin 1 kertaus 13. elokuuta :49

Kaikki ympärillämme oleva aine koostuu alkuaineista.

Nimi sosiaaliturvatunnus. Vastaa lyhyesti, selkeällä käsialalla. Vain vastausruudun sisällä olevat tekstit, kuvat jne huomioidaan

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

LÄÄKETEHTAAN UUMENISSA

Jaksollinen järjestelmä ja sidokset

Kemia s10 Ratkaisut. b) Kloorin hapetusluvun muutos: +VII I, Hapen hapetusluvun muutos: II 0. c) n(liclo 4 ) = =

Luku 14: Elektronispektroskopia. 2-atomiset molekyylit moniatomiset molekyylit Fluoresenssi ja fosforesenssi

Hiilen ja vedyn reaktioita (1)

KEMIA. Kemia on tiede joka tutkii aineen koostumuksia, ominaisuuksia ja muuttumista.

Funktionaaliset ryhmät

KE2 Kemian mikromaailma

Taulukko Käyttötarkoitus Huomioita, miksi? Kreikkalaisten numeeriset etuliitteet

Transkriptio:

KE-4.1100 rgaaninen kemia 1 Tentti 27.10.2005, malliratkaisu ja mallipisteytys Kokeessa sallitut apuvälineet: Molekyylimallisarja, taskulaskin. Mikäli vastaat koepaperiin, palauta paperi nimelläsi ja opiskelijanumerollasi varustettuna! 1. (15 p) Salinosporamidi on luonnonaine, jota on eristetty trooppisilla merialueilla elävien Salinospora-sukuun kuuluvista bakteereista. Aine tappaa erittäin tehokkaasti mm. rintasyöpä- ja melanoomasyöpäsoluja, ja salinosporamidia tutkitaankin tällä hetkellä innokkaasti erittäin lupaavana syöpälääkekandidaattina. Tunnista molekyylin funktionaaliset ryhmät ja nimeä ne. alkeeni laktaami (syklinen amidi) alkoholi laktoni (syklinen esteri) 2 p / tunnistettu funkt. ryhmä imi 1 p / ryhmä l (alkyyli)kloridi Salinosporamidi A 2. (16 p) a) Piirrä orbitaalikaavio formaldehydille. Merkitse piirrokseen myös hiilen ja hapen hybridisaatio sekä sidoskulmat. Keskity kaaviossa vain = sidokseen! formaldehydi iili ja happi molemmat sp 2 sp 2 -hybridisoitu 2 = σ energia p sp2 π sp 2 -hybridisoitu p Sidoskulmat 2 p ybridisaatio 2 p rbitaalikaavion periaate 2 p Täyttyminen 2 p n π σ sp2

Selitä, miksi formaldehydi reagoi nukleofiilien kanssa hiilestä eikä hapesta. Piirrä havainnolliset piirrokset niistä orbitaaleista, joiden kanssa nukleofiilit eniten vuorovaikuttavat. Esitä myös suunta (kulma), josta nukleofiili mieluiten hyökkää. Luennoista: u M u u u u Bürgi-Dunitzkulma π*-orbitaali on pullistunut hiiltä kohti π-orbitaali on pullistunut happea kohti a b π a: Sopiva hyökkäyssuunta b: Törmää miehitettyyn π- orbitaaliin a b a: suu juuri tyhjään π*- orbitaaliin! b: suu huonosti π* π LUM (tyhjä) 107 ikeat orbitaalit 2 p Piirrokset orbitaaleista 2 p ikea hyökkäyssuunta 2 p Selitys hyökkäyssuunnalle 2 p 3. (19 p) Esitä seuraavien reaktioiden tuotteet A-D. a) MgBr 1) T 2) 2 A Br Li T B Li 1) 2) 2 3 3 3 3 n-bubr c) PhS 3 (katalyytti) 3 p /tuote PhS D 3 d) 3 PhS Ph S Ph S 3 p 2 p 2 p Ph S 3

4. (8 p) Mitkä seuraavista yhdisteistä ovat aromaattisia? Voit tarkastella joko renkaita erikseen tai yhdessä. Ilmoita myös π-elektronien lukumäärä kussakin tarkastelemassasi rengassysteemissä. a) Asetyylisalisyylihappo 6 π e -, aromaattinen Stanozolol, anabolinen steroidi, jonka avulla Ben Johnson voitti olympiakullan kolmeksi päiväksi 6 π e - (3 x sp 2, 1 sp 2, 1 -typen vapaa elektronipari): aromaattinen c) 1,5,9-syklododekatrieeni 6 π e -, ei konjugoitu! ei aromaattinen d) 2 2 6 π e -, ei konjugoitu! ei aromaattinen 2 p / oikea vastaus antzschin esteri 5. (24 p) a) Järjestä seuraavat yhdisteet järjestykseen happamuutensa perusteella alkaen happamimmasta. Perustele lyhyesti esittämäsi järjestys. 2 A B D Seuraavat yhdisteet reagoivat eri nopeudella nukleofiilien, kuten hydroksidiionin, kanssa. Järjestä yhdisteet reaktiivisuusjärjestykseen alkaen reaktiivisimmasta. Perustele lyhyesti esittämäsi järjestys. l 2 3 E G

a) 2 A B D - appamia protoneja: elektronegatiivisissa atomeissa kiinni olevat :t (1 p) - elektronegatiivisempi kuin : amiini vähiten hapan (1 p) - Delokalisaatio elektroniköyhään karbonyyliin: karboksyylihappo D happamampi kuin A, B (1 p) - A:ssa varaus voi delokalisoitua arom. renkaaseen, happi sp 2, B:ssa happi sp 3 : A happamampi kuin B (1 p) Järjestys D > A > B > (8 p) (jokaisesta väärästä järjestyksestä -2 p) l 2 3 E G - Reaktiivisuuteen nukleofiilien kanssa vaikuttaa lähtevä ryhmä: mitä mieluummin lähtevä ryhmä pitää varauksesta kiinni (eli mitä vahvempi on vastaava konjugaattihappo), sitä parempi lähtevä ryhmä - appamuusjärjestys on l > > - 3 > - 2 Vaihtoehtoinen selitys: Karbonyyliryhmän viereisen atomin vapaa elektronipari voi delokalisoitua karbonyyliin, jos suurinpiirtein saman kokoinen (2sp 3 : kyllä, 3sp 3 : huonommin): reaktiivisin on E (l on 3. jakson alkuaine),, : mitä elektronegatiivisempi, sitä huonommin vapaan elektroniparin elektronit ovat luovutettavissa; reaktiivisuus elektronegatiivisuusjärjestyksessä: G > > Järjestys E > G > > (8 p) (jokaisesta väärästä järjestyksestä -2 p) 6. (20 p) let yrittänyt tislata diketeeniä eroon happamasta etanoliliuoksesta. Tislaustuote ei kuitenkaan enää muistuta lainkaan diketeeniä, vaan sen molekyylikaavaksi saadaan massaspektrometrillä 6 10 3. diketeeni 6 10 3 Tuotteen IR- ja MR-spektrit näyttävät seuraavanlaisilta: - IR: 1745 ja 1710 cm -1 -. 13 MR: 203, 170, 62, 39, 22, 15 ppm - 1 MR: 4.2 (2, kvartetti, J = 7 z), 3.24 (2, singletti), 2.21 (3, singletti), 1.28 (3, tripletti, J = 7 z). a) Mikä yhdiste on syntynyt? Perustele vastauksesi ja tunnista kukin spektripiikki. Ehdota myös mekanismi, jolla tuote syntyy.

a) 6 10 3 : TA = ((6x2 2)-10)/2 = 2 IR: 1745, 1710 cm -1 : 2 = 13 MR: 6 erilaista hiiltä, toinen = aldehydi/ketoni (203 ppm), toinen esteri/happo (170 ppm), 1 (62 ppm) suoraan hapen vieressä (4 p) 1 MR: 2 kpl 3, toisen (2.21 ppm) viereisessä atomissa ei vetyjä (ei kytkeydy, singletti!), toinen (1.28ppm) kytkeytynyt 7 z kytkentävakiolla 4.2 ppm kvartettiin (2 ), jonka korkea siirtymä kertoo, että nämä vedyt ovat happeen sitoutuneessa hiilessä - lisäksi singletti (2 ) 3.24 ppm:ssa: täytyy olla elektroneja puoleensa vetävien ryhmien välissä (4 p) Yhdistämällä saadaan 13 1 3 2 3 22, 203, 39, 170, 62, 15 ppm 2.21,... 3.24,..., 4.2, 1.28 ppm 1 p: protonointi 1 p: nukleof. hyökkäys ± 2 p jännittynyt nelirengas aukeaa! - enolista ketoniksi: 2 p 7. Bonuskysymys (vapaaehtoinen, 4 p): Seuraavassa reaktiossa käytetään katalyyttinä sekundäärisen amiinin l-suolaa. Selitä, miten katalyytti nopeuttaa reaktiota. 3 katalyytti R R l 3 Kyseessä on konjugaattiadditio tyydyttymättömään aldehydiin. Amiini voi muodostaa aldehydin kanssa iminiumkationin (1 p), joka on elektrofiilisempi kuin alkuperäinen aldehydi (1 p). ikeasta periaatteesta 1 p.