reŠenje ispit iz organske hemije za studente …chem.bg.ac.rs/~misai/organska hemija za...
TRANSCRIPT
-
Predmetni nastavnik: Dr M. D. Ivanović
IME I PREZIME (OBAVEZNO ŠTAMPANIM SLOVIMA)
(UKOLIKO SE STRANICE ZADATKA RAZDVOJE, OBAVEZNO SE POTPISATI NA SVAKOJ STRANI)
BROJ INDEKSA
NAPOMENE:
(0) (+1) (0) (+1)- ZA PISANJE ELEMENTA U NEPOSTOJEĆIM VALENTNIM STANJIMA I TO: H>1, C>4, N >3, N >4, O >2, O >3 BEZUSLOVNO SLEDI
NEGATIVNA OCENA NA ISPITU.
-ODGOVORI SE MOGU PISATI I NA PRAZNIM STRANAMA (POLEĐINI) ZADATKA
-KONCEPT NE PISATI NA ZADATKU. KORISTITI ISKLJUČIVO I JEDINO PRILOŽENE PAPIRE ZA KONCEPT.
-SVAKI PAPIR ZA KONCEPT, 5 SPOJENIH LISTOVA, MORA BITI ODMAH POTPISAN. PAPIR SE PREDAJE ZAJEDNO SA ISPITNIM
ZADATKOM
-STUDENT ĆE BEZUSLOVNO BITI UDALJEN SA ISPITA UKOLIKO: 1) KORISTI DRUGE PAPIRE, 2) TUĐE PAPIRE ZA KONCEPT,
ili 3) NEPOTPISANE PAPIRE ZA KONCEPT
- ISPITNE ZADATKE ISKLJUČIVO POPUNJAVATI HEMIJSKOM OLOVKOM.
- POPUNJAVANJE OBIČNOM OLOVKOM, NAKNADNO BRISANJE I PISANJE HEMIJSKOM OLOVKOM NIJE DOZVOLJENO.
ODGOVORI SE NEĆE BODOVATI U SLEDEĆIM SLUČAJEVIMA:
1. AKO SU PISANI OBIČNOM OLOVKOM A NE HEMIJSKOM.
2. AKO SU ODGOVORI BRISANI VIŠE PUTA.
3. AKO SU STRUKTURE (SIMBOLI I VEZE) I TEKST NAPISANI NEJASNO. ISPIT JE BODOVAN SA UKUPNO 187 POENA (100%).
OCENJIVANJE: PREKO 90% - 10; 80-89% - 9; 70- 79% - 8; 60-69% - 7; 51-59% - 6; 49% I NIŽE - 5
ISPIT IZ ORGANSKE HEMIJE ZA STUDENTE FIZIČKE HEMIJE
REŠENJE
-
1.1 Nacrtati 2D projekcionu formulu jedinjnja I i klinastim vezama označiti tačnu stereohemiju svih supstituenata različitih od vodonika. Klinastim vezama takođe označiti i
stereohemiju H-atoma u čvorovima (na C-atomima koji su zajednički za dva prstena).
1.2 Odrediti relativni stereohemijski odnos (cis ili trans) za prstenove A/B, B/C I C/D.
Napomena! a) Osnovna 2D projekciona formula mora biti potpuno tačna, uključujući i klinaste veze, u protivnom se dobija 0 poena na zadatku. b)
Više od 2 greške u supstituentima automatski donosi 0 poena na zadatku.
1. Prikazana je "fotografija" 3D modela jedinjenja I. Vodonikovi atomi su označeni tankim cilindrima.
20 p
Relativni stereohemijski odnos (cis ili trans) za prstenove A/B, B/C i C/D: A/B = B/C = C/D = cis trans trans
"fotografija" 3D modela jedinjenja I.
1/9
Cl
H
H
OH
H
OH OH
F
NH2
SH
2D projekciona formula jedinjenja I.
REŠENJE
O
F
Cl
O
S
O
N
-
3. Ispod svake strukture napisati tačno hemijsko ime datog jedinjenja, isključivo štampanim slovima . Na svakoj
strukturnoj formuli obavezno obeležiti brojevima redosled numeracije. Priznaju se samo potpuno tačni zadaci!.
Prikazane su strukture jedinjenja 1 - 4.
2p svaki, 8 p ukupno1. 2. 3. 4.
isključivo štampanim slovima isključivo štampanim slovima isključivo štampanim slovima isključivo štampanim slovima
2/9
2-(terc-butil)-7-etksi-5-formil-3-okso-heptanamid
3-(terc-butil)-5-jod-2-metoksi-benzoil hlorid
REŠENJE
NH2
OOCHOOEt
12
345
67
IO
EtOO
O
12 3
4 5
6 7 8
9 10
7-etoksi-6-jod-dek-7-en-4-in-2,3,9-trion
CHO
O
CONH2
NH2
1 2
3
45
67
8
9
6-amino-5-ciklopropil-3-etinil-4-formil-8-metilen-2-okso-ciklo-non-4-en-1-karboksamid
ICl
O
OMe
1
23
4
5
6
2. Za prikazane strukture 1 - 4 odrediti:
1. Prioritete supstituenata na svakom hiralnom centru, označiti ih rimskim brojevima (I, II, III, IV) i nacrtati odgovarajuću kružnu strelicu.
2. Odrediti R,S konfiguraciju na hiralnom centaru (jedan ili više) ili označiti da molekul nema hiralni centar.
Priznaju se samo potpuno tačni odgovori i to: sa označenim prioritetima, kružnom strelicom i oznakom R odn. S).
P
SO
F
FF
F
Se
O
MeO
S H
P
B
S
O
O
N
F
F
1 2 3 4
2p svaki, 8 p ukupno
I
I
I
II
II
II
II
IIII
III
III
III
IIIIV IV
IV
REŠENJE
NH2
OH
COOH
COOH R
RSR
R
-
F F
F F
F
F
i-Pr
i-Pr
F
F
F
F
i-Pr
i-Pr
t-Bu
t-But-Bu
t-Bu
4. Prikazana je projekciona (2D) struktura jedinjenja I. Takođe su prikazane "fotografije" 4 konformacione strukture bez supstituenata. 1. Ispod svake strukture napisati ime pod kojim je poznata u konformacionoj analizi. (Dve strukture su uzajamno flipovane i to označiti).2. Dopisati sve supstituente na otvorenim valencama, sa tačnom stereohemijom (cis/trans). (Uzeti u obzir da su dve strukture flipovane). 3. Kod konformera gde je to definisano, označiti sve supstituente kao a odn. e.4. Označiti relatinu konformacionu stabilnost svih konformera (najstabilniji>manje stabilan>>najmanje stabilan). Uzeti u obzir voluminoznost supstituenata kao i relativnu stabilnost konformera poznatu iz konformacione analize.
uzajamno
(1) (2)
(3) (4)
IME IME
IME IME
STOLICA UVIJENA LAĐA
LAĐA STOLICA (flipovana 1)
2D struktura jedinjenja I
RELATIVNA STABILNOST KONFORMERA:NASTABILNIJI MANJE STABILAN MANJE STABILAN NAJMANJE STABILAN
> > >(1) (2) (3)(4, FLIPOVANA)
a
a
a
a
e
e
e
e
20 p
-
KONJUGOVANI ALIFATIČNI KISELINSKI BROMID SA ARIL GRUPOM
ESTAR KETONA U ENOLNOM OBLIKU I KONJUGOVANE KARBOKSILNE KISELINE TRO-HIDROKSILNI FENOL SA
BENZILNIM POLOŽAJEM
o,p-tri-HIDROKSI BENZEN SA DVE ARIL GRUPE
KONJUGOVANI TRI-NITRO-CIKLOALKAN (NEAROMATIČAN)
POTPUNO KONJUGOVAN TETRA-NITRIL (NE-AROMATIČAN)
DI-KONJUGOVANI KISELINSKI DI-BROMID CIKLO-ALKIL DI-KISELINE
ALKENIL-ARIL TIO- ETAR ENAMIN AROMATIČNOG KETONA I AROMATIČNOG AMINA
5.1
5.7
5.2
5.5
5.8
5.3
5.4 5.6
5.9
5. Nacrtati precizne 2D strukturne formule jedinjenja koja odgovaraju tekstualnom opisu. U slučaju jonskih jedinjenja obavezno označiti tačan položaj
pozitivne i negativne šarže odn. katjon i anjon. Sve funkcionalne grupe pisati eksplicitno i označiti svaku kovalentnu vezu (jednostruku, dvostruku ili
trostruku). Napomena: U većini slučajeva moguć je veći broj različitih, tačnih odgovora. Priznaju se samo potpuno tačni odgovori!
2p svaki, 18 p ukupno
5/9
O
Br
Ph
CN CN CN
CN
Br
O
O Br
O
O
OH
OH
OH
OH
OHOH
Ph
Ph
S
Ph
O2N NO2
NO2
N
Ph
Ph
REŠENJE
-
AROMATIČNO AZO JEDINJENJE SA 4 ALKOKSI GRUPE
RADIJUM BIKARBONAT (TAČNA STEHIOMETRIJA)
TRI-ESTAR METIL-SULFONSKE KISELINE I TRI-OL-a
DI-KALIJUMOV ENOLATNI ANJON CIKLIČNOG TRI-NITRILA(TAČNO OZNAČITI ŠARŽE)
CIKLIČNI ALKEN SA DVA HALOGENA U ALILNIM POLOŽAJIMA I VINILNOMMETOKSI GRUPOM
DI-LAKTON AROMATIČNE DI-KARBOKSILNE KISELINE
BENZILNO DI-ORGANO-LITIJUMOVOJEDINJENJE
DI-FOSFONIJUMSKA SO(TAČNO OZNAČITI ŠARŽE)
DI-KALIJUMOVA SO p-SULFO- BENZOEVE KIS.(SULFO= SULFONSKA KISELINA)
OH
O
O
2
Ra2+
P+
Ph
Ph
Ph
P+
Ph
Ph
Ph
Br Br
Br Br
MeO
6.1
6.7
6.2
6.5
6.8
6.3
6.4 6.6
6.9
6. Nacrtati precizne 2D strukturne formule jedinjenja koja odgovaraju tekstualnom opisu. U slučaju jonskih jedinjenja obavezno označiti tačan položaj
pozitivne i negativne šarže odn. katjon i anjon. Sve funkcionalne grupe pisati eksplicitno i označiti svaku kovalentnu vezu (jednostruku, dvostruku ili
trostruku). Napomena: U većini slučajeva moguć je veći broj različitih, tačnih odgovora. Priznaju se samo potpuno tačni odgovori!
2p svaki, 18 p ukupno
6/9
N
N
OMe
MeO
MeO
OMe O
O
O
O
OO
O
S
S
O
O
O
O
S
O
O
C CNC
CN
CN
K+
K+
LI
LI
REŠENJE
S
OO
O OO
K+
K+
-
7.1 Napisati proizvod koji postaje reakcijom
7.2 Primenom metode rezonance, predvideti koji regioizomer postaje u toj reakciji. Nacrtati 6 relevantnih kanonskih struktura i strelicama označiti
kretanje elektrona.
7.3 Koja je to reakcija mehanistički? Nacrtati strukturu ključnog intermedijera.
m-nitro benzoeve kiseline i broma (Br ) u prisustvu FeBr ili AlBr . 2 3 3
CH+
O2N
OHO
CH+
COOH
N+O
O
CH+
COOH
N+O
O
CH
+
COOH
N+O
O
CH
+O2N
OHO
CH+
O2N
OHO
Reakcija:
Kanonske strukture:
Struktura ključnog
intermedijera:
20 p
COOH
O2N Br
COOH
O2N
Br2
FeCl3 ili AlBr3
-HBr
C+
COOH
O2N Br
H
H
COOH
O2N
Br+
ARENIJUM KATJON
ELEKTROFILNA AROMATIČNASUPSTITUCIJA
-
11. Popuniti reakcionu shemu. Klinastim formulama označiti stereohemiju gde je poznata.
27 p
8/9
REŠENJE
NH2
Ph NH
PhCO2t-Bu
NPhCO2t-Bu
CO2Me
N
C
O
Ph
CO2t-BuK
+
N
CH
O
Ph
CO2t-BuNH2Ph
N
NH
Ph
CO2t-Bu
Ph
Cl
O
N
N
Ph
CO2t-Bu
Ph
O
N
N
Ph
Ph
O
CO2H
N
N
Ph
Ph
O
COCl
N
N
Ph
O
O
C14H21NO2
propenska kiselinaterc-butil estar
propenska kiselinametil estar
2 KH / THF
-H2-MeOK
HCl
-KCl NaBH3CN
pH~5-6
NaOH/H2O
- t-BuOH
zatim H3O+
SOCl2
AlCl3, ciklizacija
(Friedel-Crafts)
C18H27NO4 C17H22NO3K
C17H23NO3 cis C23H30N2O2 C25H32N2O3 C21H24N2O3
C21H23ClN2O2 C21H22N2O2
-HCl
cis cis
cis cis
-
12. Popuniti reakcionu shemu.Klinastim vezama označiti relativnu stereohemiju tamo gde je poznata. 21 p
27 p
?
9/9
13. Popuniti reakcionu shemu.
REŠENJE
CN
CN
NC
CN
CN
NC
CN
CN
T
T
NC
CN
CN
T
T
NC O
CN
CN
T
T
NC
OH
CN
T
T
HO2C
CO2H
CO2H
CN
CN
T
T
NC
CN
NaCN
DMSO ili DMF
ZAGREVANJE
50% H2SO4
-H2O
2 + 4 ciklloadicija
+
T2/Pd-C
[reaguje nekonjugovanaveza]
-4 NH4+
konjugovano jedinjenje(stabilniji regioizomer)
-CO2
CH3CO3H
50% H2SO4
C12H9N3 C12H9N3T2 C12H9N3OT2
C13H10N4OT2 C13H8N4T2
C12H12O6T2
COOH
NO2
OHCO
2H COOH
NH2BrPh
COOH
NH
Ph N
Ph
O
CH
N
Ph
OLi
+
Br Br N
Ph
O
NPh
O
HNO3
terminalni alken
1. 1 ekv. "BH3"
2. H2O2/H2O
pH~10
CrO3/H2SO4
o-izomer
Fe/HCl
ili
H2/Ra-Ni
C8H10O C8H9NO2
zagrevanje
ciklizacija
-H2O
-HBr
K2CO3 (baza)
C15H15NO2
LDA/THF
C15H12NOLi
0.5 ekv.
- 2 LiBr
C33H30N2O2