Tentamen Moleculaire Engineering 6Q050 16 maart 2000

Tentamen Moleculaire Engineering 6Q050
16 maart 2000
________________________________________________________________________
Aldehyden zijn reactief, waardoor ze kunnen worden omgezet in talrijke derivaten.
O
H3C C
H
I
1. Geef aan hoe ethanal (acetaldehyde) kan worden geoxideerd en welke verbinding
dan ontstaat.
2. Geef aan hoe ethanal (acetaldehyde) kan worden gereduceerd en welke verbinding
dan ontstaat.
Ethanal ondergaat in basisch milieu een condensatie met waterverlies tot II.
H3C
H
C C
H
C O
H
II
3. Beschrijf van de aldolcondensatie van ethanal het reactiemechanisme en geef aan
welk intermediair wordt gevormd.
Ethanal is ook geschikt voor een procedure genoemd reductieve aminering.
4. Welk reactieproduct verkrijgt men door reductieve aminering van ethanal met 2aminopropaan (isopropylamine)? Welke reactanten zijn daarbij nog meer nodig?
De carbonylgroep van ethanal kan men beschermen met 1,2-ethaandiol.
5. Welke verbinding verkrijgt men door reactie van ethanal, I, met 1,2-ethaandiol?
Waarom wordt de beschermingsreactie gekatalyseerd door sterke zuren?
Ook verbindingen met koolstof-koolstof dubbele bindingen ondergaan
additiereacties.
6. Bespreek de regio- en stereochemie van de additie van HBr aan 2-methyl-2buteen, III.
H3C
H
C C
H3C
CH3
III
1.
1,4-Dehydrogenatie van 2-methyl-2-buteen, III, geeft toegang tot isopreen of 2-methyl1,3-butadieen, IV.
H
H3C
C H
C C
H C
H
H
IV
7. Waartoe leidt de reactie van één molequivalent broom met één molequivalent
isopreen, IV? Leg uit welk regioisomeer ontstaat en waarom.
8. Via welke reactie zou isopreen, IV, omgezet kunnen worden in adduct V? Welk
reactant is daarbij nodig? Welke verbinding ontstaat eveneens bij deze reactie?
H
H3C
O
O
H
O
V
Citronellal, VI, is een natuurstof met vele toepassingen in de organische chemie en is
tevens een insectafstotend middel.
8
H3C 7 6 H H H H H
C C 5 C 3 C 1 O
H3C
C 4 C 2 C
9
H H H CH3 H
10
Citronellal, VI
9. Waar bevindt (en) zich het (de) stereocentrum (a) in citronellal? Wat is de
configuratie van molecuul VI (in termen van R of S )?
10. Uit welke bouwstenen wordt citronellal, VI, biosynthetisch opgebouwd?
In het 1H NMR-spectrum van VI zijn onder andere twee tripletten bij 9,75 en 5,1 ppm en
één doublet bij 1,0 ppm aanwezig.
11. Ken deze signalen toe aan de overeenkomstige protonen in citronellal, VI, en geef
aan met hoeveel protonen de tripletten en het doublet overeenstemmen.
Aminefuncties komen voor in een groot aantal biologisch actieve moleculen zoals
peptiden en amfetamines.
12. Uit hoeveel aminozuren bestaat LHRH (“luteinizing hormone release hormone”)
en welk niet natuurlijk aminozuur wordt verkregen door verhitting?
13. Hoe maak je -aminoalcohol VII uit methylamine VIII?
H3C NH2
H3C NH CH2
VIII
CH2
VII
2.
OH
Benzeen, IX, is een veelzijdig molecuul dat middels zowel elektrofiele als nucleofiele
aromatische substitutie kan reageren tot uiterst interessante stoffen.
14. Teken de structuren voor de intermediairen X, XI en XII en de reactanten i, ii en
iii. Geef de reactiemechanismen van de reacties uit onderstaand schema.
i
X
ii
NaNO 2
NH2
2 HCl
XI
IX
CuCN
O
iii
XII
OH
N2
15. Ontwikkel een synthese voor paracetamol, XIII, en voor aspirine, XIV, uit fenol,
XV, en andere bouwstenen samengesteld uit niet meer dan 2 C-atomen.
O
H
O
O
O
H
N
O
OH
O
H
CH3
CH3
XIII
XV
XIV