Lösungen zum Übungsblatt 4

Übungsblatt 04 - OC I - SoSe 2014 (Prof. Bunz)
1. Setzen Sie die folgenden Verbindungen jeweils mit Br2 und KMnO4 um (gefolgt von einer
wässrigen Aufarbeitung) und zeichnen Sie die daraus resultierenden Reaktionsprodukte. Sind die
Produkte chiral oder achiral? Zeigen Sie anhand des Beispiels a) jeweils den Reaktionsmechanismus
der o.g. Reaktionen auf.
1
2. Vervollständigen sie das Reaktionsschema und geben sie den Namen des Edukts und die Namen
der Produkte an. Schlagen sie einen plausiblen Mechanismus für jeden Reaktionsweg vor.
Carbokation
1) dunkel
Br
H
+ Br
+ H Br
1-Brom-1-Methylcyclohexan
Stabilstes
Carbeniumion
1-Methylcyclohex-1-en
Markownikow!
2) Dibenzoylperoxid ist ein Radikalstarter
O
O
O
O
Radikalstart:
-2 CO2
2
O
SR + HBr
2
O
= SR
SRH + Br
Radikalkette:
H
Br
Br
+
+ Br
H-Br
Stabilstes
Radikal
+ Br
1-Bromo-2-methylcyclohexan
Kettenreaktion.....
Abbruch durch Rekombibation der beteiligten Radikale
3. Nennen sie 2 Möglichkeiten Epoxide aus 1-Buten herzustellen. Geben sie die dazugehörigen
Reaktionsmechanismen an.
1) Prileschajew Reaktion
H
O
OH
O
O
Cl
O
+
Cl
O
meta-Chlorperbenzoesäure
(mCPBA)
2) Epoxide über Halohydrine
+
d+
d-
Br
OH
Br
NaOH
SNi
O
+ H 2O
+ NaBr
OH
Bromhydrin
Markownikow Produkt
2
4. Benennen sie die folgenden Verbindungen nach der CIP Nomenklatur.
Br
(S)
F
F
F
(R)
I
Cl
H
(R)-1-Brom-1-iodobutan
(S)-3-Chlor-2-methylpentan
Br
(E)-2-Brom-3-fluorobut-2-en
(Z)-2,3-Difluor-4-methylpent-2-en
5. Wenn man Cyclopentadien bei einer Reaktion einsetzen will, muss man es zuerst destillieren.
Erklären sie anhand eines Reaktionsmechanismus, warum es nicht direkt aus der Vorratsflasche für
die Synthese verwendet werden kann. Geben sie den Namen der Reaktion an.
6.
Geben sie die Reaktionsprodukte der folgenden Diels Alder Reaktionen an. Kann es zu isomeren
Produkten kommen? Wenn ja zu welchen?
a)
H
CH3
a)
H
+
CH3
CH3
endo
CH3
H
exo
H
b)
b)
+
Enantiomere
c) Weshalb läuft die Reaktion von Butadien mit Ethen wesentlich schlechter ab, als die beiden oben
genannten Reaktionen?
Ant: Nur die cisoide Konformation des Diens kann Diels Alder Reaktionen eingehen. Diese
Konformation ist jedoch ungünstig.
Im Ring (s.o.) ist keine Umwandlung in die transoide Konformation möglich.
3
7. Die Verbindung 1 soll ausgehend von Furan und trans-2-Buten in einer zweistufigen Reaktion
hergestellt werden. Ergänzen die das Reaktionsschema.
Lösung:
O
O
O
O
O
1. O3
2. Zn
DA
∆T [4+2]
+
8. Nennen sie Beispiele von Basen, die nur schwach oder nicht nucleophil sind (Strukturformel +
Name). Wann werden solche Basen eingesetzt?
N
N
N
K O
N
KOtBu
Kalium-tert-Butanolat
DBN
1,5-Diazabicyclo[4.3.0]none
DBU
1,8-Diazabicyclo[5.4.0]undecen
Li
N
N
LDA
Lithium Diisopropylamin
Hünigs Base
Substitutionsreaktionen und Eliminierungen treten fast immer nebeneinander auf. Durch
nicht nucleophile Basen können Substitutionen minimiert werden. Besteht bei einer
Eliminierung die Wahl zwischen Hofmann und Saytzeff-Produkt wird die Eliminierung durch
den sterischen Anspruch der Base zugunsten des Hofmann Produkts ausfallen
(Regioselektiv)
9.
Polymerisationen
a) Beschreiben sie die kationische Polymerisation von Vinylchlorid zu Polyvinylchlorid (PVC).
4
b) Schlagen sie die Struktur von AIBN in einem Lehrbuch nach. Was entsteht, wenn sie etwas
AIBN in eine Acrylnitrillösung geben und kurz erwärmen?
N
C
N
N
C
N
AIBN Azo-bis-(isobutyronitril)
Ratikalstarter
CN
25°C
-N2
N
N
2
CN
NC
Startradikal SR
Radikalkettenpolymerisation
SR
CN
RS
CN
CN
Kettenreaktion
Abbruch durch Rekombination
CN
CN
NC
SR
CN
SR
10. Vervollständigen sie das Reaktionsschema. Geben Sie für 1 und 2 die Reaktionsmechanismen an
(BnOH = Benzylalkohol, Hilfe Reppe Vinylierung)
5
1 Hydroborierung
H
H
H
B
H
BH3
H
B
H
Syn-Addition
H
BH2
B
H2O2 + OH
AntiMarkowniko
w
OOH
R
R
H
BR2
- OH
OOH
B
R
B
R
O
B(OR)3
Borsäureester
O
OH
Esterhydrolyse
B(OR) 3
H2O
B(OR)2
B(OR)2
OR
OR
H 2O
O
H
H
B(OH)3
+
3 ROH
Reaktionsgleichung
1) BH3
OH
O
2) H2O2, NaOH/H2O
2 Reppe Vinylierung
6
11. Schlagen Sie Synthesen für folgende Verbindungen, unter Auf- bzw. Abbau der Alkinbindung, vor.
12.
7
8

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