Oppgave 1. a. Tegn strukturformler for følgende forbindelser: (i) 4-aminobenzosyre (ii) -fenylbenzamid (iii) pentannitril (iv) propanal hydrazon. b. Tegn en ewman projeksjon langs bindingen C2 -C3 for hver av følgende forbindelser (R,R)-, (S,S)- og (R,S)-2,3-diklorbutan. Er noen av disse en meso forbindelse? c. Kloramfenikol er et antibiotika som kan isoleres fra Streptomyces venesulae. Kloramfenikol har to stereosentere, begge med R-konfigurasjon. Marker de to og tegn en tredimensjonal struktur av kloramfenikol. CHOH CHHCOCHCl 2 CH 2 OH d. Tegn formler for alle isomere av hver av de følgende. Marker enantiomere par og marker akirale forbindelser. (i) 1-brom-2-klorsykloheksan (ii) 1-brom-3-klorsykloheksan (iii) 1-brom-4-klorsykloheksan. Oppgave 2. En student undersøkte relativ reaktivitet av en serie haloalkaner under to forskjellige reaksjonsbetingelser. 10 reagensglass ble tilsatt reagenser som vist i tabellene nedenfor. Reagensene ble blandet godt. Tiden fra blanding til løsningen i reagensglasset ble blakket, p.g.a. utfelling av et fast stoff, ble notert. Glass nr Haloalkan. Reagens med nukleofil Tid før utfelling. 1 1-klorbutan 15% ai i aceton 24 min 20 sek 2 1-brombutan 15% ai i aceton 30 sek 3 2-brombutan 15% ai i aceton 20 min 20 sek 4 2-klor-2-metylpropan 15% ai i aceton Ingen reaksjon 5 (E)-1-klor-2-buten 15% ai i aceton 3 min 6 1-klorbutan 1% AgO 3 i etanol Ingen reaksjon 7 1-brombutan 1% AgO 3 i etanol 1 min 8 2-brombutan 1% AgO 3 i etanol 20 sek 9 2-klor-2-metylpropan 1% AgO 3 i etanol 5 sek 10 (E)-1-klor-2-buten 1% AgO 3 i etanol 1 min 15 sek a. Skriv balanserte likninger for de forventete S 2 substitusjons- og S 1 solvolyse reaksjonene for hver at haloalkanene. Kommenter forskjeller i reaksjonshastighet.
b. Hvorfor må alle reagensrørene være tørre i dette eksperimentet? c. En student benyttet 30% ai i aceton istedenfor 15 % ai aceton. Forventer du at S 2 reaksjonen mellom ai og 1-brombutan går hurtigere eller langsommere under de endrede reaksjonsbetingelser? Forklar! d. Skisser reaksjonsprofilen for en av reaksjonene som går etter en S 1 mekanisme, og for en av reaksjonene som går etter en S 2 mekanisme. Tegn inn utgangsstoff, produkt, eventuelle intermediat og "transition state". Oppgave 3 år en benzenring er substituert med elektrontiltrekkende grupper kan nukleofil aromatisk substitusjon finne sted. 2,4-dinitroklorbenzen kan reagere med aminobenzen (= anilin). 15 ml etanol, 0,8 g 2,4-dinitroklorbenzen og 1,0 ml anilin (tetthet 1,02 g/ml) ble overført en 50 ml rundkolbe og satt på refluks i 30 minutter. Blandingen ble avkjølt, røde krystaller ble vakuumfiltret og omkrystallisert i 60 ml etanol. Massen av produktet var 0,99 g. a. Skriv reaksjonslikningen. Beregn % utbytte. b. Denne reaksjon vil ikke finne sted dersom løsningen er sterkt sur. Forklar dette. c. Hvilke krav stilles til et god omkrystalliseringsmiddel. Forklar hvordan du vil utføre en omkrystallisering slik at krystallene inneholder minst mulig forurensninger. d. Fullfør følgende reaksjoner. Br + H metanol F + S a metanol OTs + H 2 benzen, Cl H 2 kloroform
Oppgave 4. 8,5 ml 3-metyl-1-butanol (tetthet 0,81g/mL) og 15,0 ml etansyre (tetthet 1,02 g/ml) ble overført en 100 ml rundkolbe. Løsningen ble tilsatt 5 dråper konsentrert H 2 SO 4 og satt på refluks i 1 time. Deretter ble kolben avkjølt og overført et beger med 40 ml isavkjølt vann. Blandingen ble overført en skilletrakt. Den organiske fasen ble ekstrahert 2 ganger med 15 ml ahco 3 og deretter 1 gang med 15 ml vann. Blandingen ble tilsatt 1 g MgSO 4 og etter 10 minutter ble den organiske fasen gravitetsfiltrert i en rundkolbe. Produktet som ble destillert mellom 130 og 145 C veide 4,50 g. a. Skriv en reaksjonslikning. Vis reaksjonsmekanismen. Gi produktet IUPAC navn. Beregn % utbytte. b. Forklar hensikten med følgende i dette eksperimentet (i) Bruk av konsentrert og ikke fortynnet svovelsyre (ii) Tilsetning av overskudd av etansyre (iii) Ekstraksjon med natriumhydrogenkarbonat (iv) Ekstraksjon med vann etter ekstraksjon med natriumhydrogenkarbonat (v) Bruk av magnesiumsulfat. c. (i) Vil reaksjonen gå dersom det benyttes konsentrert saltsyre istedenfor svovelsyre? (ii) Fås samme produkt dersom konsentrert natriumhydroksid benyttes istedenfor svovelsyre? d. I vedlegget er det vist tre spekter, et av hvert av utgangsstoffene og et av produktet. Hvilket spekter tilhører hvilken forbindelse? Begrunn svaret. Oppgave 5 a. Pararød benyttes til å farge bomull. Bomullstøyet bløtes i en av komponentene i fargestoffet og diazoniumsaltet av den andre komponentene tilsette slik at fargestoffet dannes inne i fibrene og fanges der. Pararød har struktur som vist nedenfor. Skriv strukturen av komponentene du vil benytte for å syntetisere det. HO
b. Dersom et azofargestoff skal ha blå farge må molekylet være et stort konjugert system. Tegn strukturformel for forbindelsene A og B (et blått fargestoff)? H 2 H 2 a ( 2 ekvivalenter), HCl H 2 O, 0 o C A H 3 C CH 3 OH H 2 SO 3 H ( to ekvivalenter) SO 3 H B c. Skisser en syntese for 1,3-diklorbenzen. Utgangsstoffet skal være benzen, og et diazoniumion skal være et av intermediatene d. Skisser en syntese av 2-hydroksytoluen. Utgangsstoffet skal være toluen (=metylbenzen), og et diazoniumion skal være et av intermediatene.