Beispielklausur Allgemeine Chemie II (Organische Chemie) für Studierende mit Chemie als Nebenfach zum Üben LÖSUNGEN (Teilweise gibt es viele mögliche richtige Antworten, dann sind lediglich Beispiele angegeben.)

1.

Zeichnen Sie für die folgenden Stoffklassen jeweils die Strukturformel einer dazu passenden Verbindung auf! (keine allgemeinen Reste R, sondern individuelle Beispiele)

Keton O

Cycloalken

Aldehyd O

Alkin

H Amid O

Amin

NH2

NH2

Ether

Carbonsäurechlorid O

O

Cl

2.

Zeichnen Sie die Strukturformeln für folgende Substanzen auf:

a)

der Ethylester von Essigsäure: O O

b)

das Methylamid von Ameisensäure: O H

NH CH3

c)

das Anhydrid, das sich aus zwei Molekülen Essigsäure bilden lässt: O

O O

d)

das Acetal, das sich säurekatalysiert aus Aceton und 1,2-Ethandiol bilden lässt: O

e)

O

ein reduzierendes Monosaccharid: OH HO HO

O OH OH

f)

H3 N

eine α-Aminosäure in der zwitterionischen Form: O O

-2-

3.

Welche der folgenden Aussagen sind richtig, welche falsch?

richtig falsch Aussage x

Acetylchlorid ist gegenüber Wasser reaktionsträge.

x

Aus Essigsäure und Ethanol kann man bei Raumtempera tur ohne weiteres Essigsäureethylester herstellen.

x

Kohlenstoff-zentrierte Radikale gibt es nicht.

x

In Cyclopenten ist die Doppelbindung transkonfiguriert.

x

3-Methylhexan ist chiral.

x

Essigsäure und Ethylamin bilden zusammen ein Ammoniumsalz. x

Amphiphile nennt man Moleküle, die sowohl nucleophile als auch elektrophile Eigenschaften besitzen.

x

Kohlenhydrate spielen in Säugetieren nur als Energiespeicher eine Rolle.

x

Enzyme sind aus Aldosen aufgebaut.

x

Enantiomere haben in Wasser das gleiche Lösungsverhalten.

x

Konstitutionsisomere haben ebenso wie Konfigurationsisomere die gleiche Summenformel.

x

x

Kohlenhydrate sind Träger des genetischen Codes.

x

Methanol siedet höher als Wasser. Aceton ist der kleinste Vertreter der homologen Reihe der Ketone.

-3-

4.

Zeichnen Sie drei Konstitutionsisomere von Pentan auf!

5. a)

Was ist eine Fettsäure ? Antworten Sie in Wort und mit einem Strukturbeispiel!

-langkettige Carbonsäure

O OH b)

Welche Überstrukturen bilden die Natriumsalze der Fettsäuren in Wasser aus ? Antworten Sie in Wort und mit einer passenden Skizze!

-Micellen

c)

Geben Sie die allgemeine Strukturformel eines Fettes an, das sich von Glycerin ableitet! O

O O

R R= lange Alkylkette

O R

O O R

-4-

6.

Der Zuckerersatzstoff Aspartam (E 951) ist ein Dipeptidester mit der angegebenen Struktur:

CO2H H N

H2N

O OCH3

O

zerlegen Sie die Verbindung in die entsprechenden zwei Aminosäuren und einen Alkohol und geben Sie die Strukturformeln dieser drei Komponenten an: CO2H

O

OH H2N

H2N

OH HO-CH3

O

7. a)

Milchsäure ist 2-Hydroxypropansäure. Zeichnen Sie die Strukturformeln beider enantiomeren Formen der Milchsäure (so, dass man sie eindeutig unterscheiden kann)! COOH

COOH HO

H

H

CH3

CH3

b)

OH

Ethylether der Milchsäure: COOH H

O CH3

c)

Ethylester der Milchsäure: O C

O

H

OH

O

CH3

d)

Methylamid der Milchsäure:

C

H N

H

OH CH3

-5-

8.

OH

Gegeben ist die Struktur von β-D-Mannose.

HO HO HO

O

OH

Zeichnen Sie die Struktur von α-D-Mannose!

a)

OH HO HO HO

O

OH

Machen Sie mit Hilfe einer Reaktionsgleichung deutlich, wie man aus D-Mannose Methylmannosid herstellen kann (mechanistische Details sind nicht nötig) !

b)

Bei der Reaktion können zwei diastereomere Produkte entstehen, zeichnen Sie die Strukturformeln beider Produkte auf! OH

OH HO HO HO

MeOH, Säurekatalyse

O

OH

HO HO HO OH HO

HO HO

+

O

O

OCH3 OCH3

Geben Sie die Struktur des α-1,4-glycosidisch verknüpften Disaccharids an, das man aus zwei Molekülen Mannose erhalten kann:

c)

OH

6

HO

4

HO HO

5 3

O

OH

1 2

4

α

O

HO

O

HO OCH3

-6-

9.

Abgebildet ist die Strukturformel von Morphin. HO

O

HO

* *

H

H

*

*

N

CH3

*

b) Kennzeichnen Sie alle stereogenen C-Zentren mit einem Sternchen! c) Wie viele Stereoisomere des Morphins gibt es demnach theoretisch? 2 hoch 5 = 32 a) Kennzeichnen und benennen Sie mindestens vier funktionelle Gruppen! HO Aromat cyclischer Ether

O

H

Phenol

H N

CH3

HO Alken tertiäres Amin

sekundärer Alkohol

10. Benennen Sie die folgenden Verbindungen mit ihren gängigen Trivialnamen oder nach der IUPAC-Nomenklatur: Cl

O HO

OH H3C

OH

Benzol

Glycerin

Acetaldehyd

Glycin

Cl Cl

Chloroform

OH

H3C

COOH

H

COOH

O

H2N

H

OH

OH H3C

OH

Milchsäure

Salicylsäure

CH3

Isopropanol

-7-

11.

Vervollständigen Sie folgende Reaktionsgleichungen! OH

O

O

OH H

H

O H3C

C

O

+ H2N-C2H5

OH

H3C

C

O

H3N-C2H5 -Br

H3C

CH2

CH2

O H3C

C

- HCl + H3N

Cl

Säurekatalyse

O H3C

C

OH

+ HO-C2H5

C

H

+ H2N-C2H5

CH2

CH2

OH

O H3C

C

NH2

O H3C

C

- H2O

- H2O

O H3C

H3C

Br + OH

OC2H5

NC2H5 H3C

C

H

-8-