T_8RB10_20140227

Tussentoets Bio-organische Chemie (8RB11)
Donderdag, 27 februari, 2014, 15:45–17:45 (2 h)
Bij het begin van elke opgave staat het aantal punten dat te verdienen is en de
geadviseerde tijdsbesteding. Er zijn in totaal 3 opgaven en 53 punten.
Alle vragen beantwoorden. Verklaar je antwoorden duidelijk. SUCCES!
Opgave 1. Stereochemie en Koolhydraten (18 punten, 30 minuten)
a) Fluticason (I) is een synthetisch steroïde en is een van de actieve
ingrediënten van serotide – een medicijn tegen astma. Teken molecuul I op het
antwoordblad en omcirkel alle stereocentra.
b) Plaats het juiste label bij de volgende moleculen (II-VII): chiraal,
achiraal of meso.
c) Plaats het juiste label bij de volgende suikerparen (A-D): identiek,
structurele isomeren, enantiomeren of diastereomeren.
d) De moleculen E – H zijn chirale aminozuren. Ken de R of S benoeming toe
voor alle stereocentra, gemarkeerd met een asterisk (*).
e) D-talose (J) is een zeldzaam hexose. Teken de Haworthprojectie van D-talose
in de gesloten ringstructuur met de anomere C-1 koolstof in de α-configuratie.
f) Teken de structuren van producten K, L en M. Let op! producten K & M zijn
open structuren, terwijl L een gesloten ringstructuur is.
g) Product L is een zuur gekatalyseerd product. Wat wordt bedoeld met zure
katalyse?
Opgave 2. Natuurlijke en synthetische polymeren (17 punten, 30 minuten)
a) Wat ontstaat er bij de reacties A-C?
In de volgende reactie worden twee beschermde glycines gebruikt, namelijk BocGly en Gly-OBzl.
b) Teken de chemische structuur van intermediair A, welke ontstaat tijdens de
reactie tussen Boc-Gly, DCC en N-hydroxysuccinimide.
c) Verklaar waarom Boc-Gly en Gly-OBzl gebruikt zijn voor deze synthese en
niet simpelweg Gly. Wat zou er gebeuren als Gly gebruikt zou worden (in plaats
van Boc-Gly en Gly-OBzl) en zou reageren met DCC en N-hydroxysuccinimide
onder dezelfde omstandigheden?
d) Geef reactiecondities (B) zodat Boc-Gly-Gly-OBzl omgezet wordt naar GlyGly.
e) Geef de stapsgewijze solid-phase syntheseroute weer, inclusief chemische
structuren van intermediairen en reactiecondities (maar zonder mechanistische
details) van het tripeptide L-Phe-D-Ala-Gly, startend vanuit het Merrifield
resin. Maak gebruik van beschermende en activerende groepen. Het eerste
aminozuur, glycine is al aan het resin gekoppeld.
Opgave 3. Kleurstoffen en medicijnen (18 punten, 30 minuten)
Een enorme variëteit aan aromatische verbindingen kan gesynthetiseerd worden
door combinatie van elektrofiele aromatische substitutie, nucleofiele
aromatische substitutie en aromatische koppelingsreacties.
In de nitrering van tolueen en methylbenzoaat wordt de regioselectiviteit
bepaald door een combinatie van inductieve, sterische en mesomere
(=resonantiestructuren) effecten.
a) Welk(e) hoofdproduct(en) ontstaan bij nitrering van tolueen en
methylbenzoaat? Licht uw antwoord toe door resonantiestructuren te tekenen en
bij elke tekening inductieve/sterische effecten te bespreken.
b) Hieronder is een lijst met relatieve snelheden van de nitreringweergegeven, waarbij de relatieve snelheid van benzeen 1 is. De snelheid
waarmee tolueen genitreerd wordt is hoger dan die van benzeen en die van
methylbenzoaat is lager. De moleculen zijn dus niet even reactief in
nitreringreacties. Verklaar waarom de reactiviteit (en daarmee de relatieve
reactie-snelheden) zo verschillend zijn.
c) Geef een gedetailleerde syntheseroute voor paracetamol, startend vanuit
fenol. Geef bij elke stap een suggestie voor benodigde reagentia.