EGZAMIN WST
PNY NA STUDIUM DOKTORANCKIE W CBMIM
PAN W A
ODZI
Zestaw pytań z chemii organicznej
1. Proszę narysować orbitalny obraz cząsteczki allenu H2C=C=CH2. Jaka jest
hybrydyzacja środkowego atomu węgla: sp2 czy sp? Jaka jest hybrydyzacja skrajnych
atomów węgla? Jaki kształt ma cząsteczka allenu?
2. Która para wzorów reprezentuje formy rezonansowe? Proszę uzasadnić odpowiedz
.
a)
i
O O
i
b)
3. Proszę narysować wszystkie możliwe stereoizomery 1,2-dichlorocykloheksanu w obu
alternatywnych konformacjach krzesłowych. Zaznaczyć, które z nich są
enancjomerami.
4. Proszę ustalić strukturę związku o wzorze sumarycznym C11H14O, w oparciu o
następujące dane spektroskopowe:
a) widmo 1H NMR o nastÄ™pujÄ…cych sygnaÅ‚ach: ´ = 0.85 ppm (t, J = 7,2 Hz,
3H), 1.30 ppm (d, J = 7,2 Hz, 3H), 2.30 ppm (kwartet, J = 7,2 Hz, 2H),
3.55 ppm (kwartet, J = 7,2 Hz, 1H), 6,72  7,05 ppm (multiplet, 5H)
b) IR: intensywne pasmo przy 1715 cm-1 .
5. Związek o wzorze sumarycznym C5H10O jest jednym z podstawowych bloków
budulcowych przyrody. Jego analiza spektralna dostarcza następujących informacji:
a) IR: 3400 cm-1, 1640 cm-1,
1
b) H NMR: ´ = 1.63 ppm (s, 3H), 1.70 ppm (s, 3H), 3.83 ppm (szeroki s,
1H), 4.15 (d, J = 7 Hz, 2H), 5.7 ppm (t, J = 7 Hz, 1H).
Proszę zaproponować strukturę tego związku.
6. Proszę określić absolutne konfiguracje obu centrów stereogenicznych w poniższym
sulfinamidzie. Narysować przeciwny enancjomer.
O
S C
H
N
H
CH3
7. Proszę podać struktury związków A, B i C oraz reagentów X i Y w przedstawionej
syntezie prekursora leków (P):
OH
NaI
MsCl
A
B
aceton
NaOH
F
CO2Et
1) X
NaOEt/EtOH
2) Y
CO2tBu
C
F
OEt
tBuO
F
O O
(P)
8. Proszę zaproponować dwa podejścia do syntezy ketoestru A. Jaka forma
tautomeryczna produktu będzie przeważająca?
O O
Ph OMe
CH3
A
9. Stosując cykloheksanon i dowolne odczynniki nieorganiczne proszę zaproponować
syntezÄ™ bicykloheksylidenu.
10. Wychodząc z acetylooctanu etylu i oksiranu (tlenku etylenu) proszę zaproponować
syntezę związków A i B.
O
O
O
O
A B
11. Reakcja SN2 przebiega z inwersją konfiguracji, a SN1 z racemizacją. Poniższa reakcja
przebiega z całkowitą retencją konfiguracji. Proszę zaproponować mechanizm.
1) 1% NaOH
H Br H OH
2) H3O
OH OH
O O
12. Proszę sformułować regułę Markownikowa i zilustrować ją na przykładzie reakcji
chlorowodoru i wybranego dowolnie alkenu.
13. Jaki produkt powstanie w poniższej reakcji? Jaka to reakcja? Proszę określić absolutne
konfiguracje każdego centrum stereogenicznego.
Me2CuLi
O
R
O
enancjomer 5-(R)
14. Proszę narysować ogólny wzór steroidów. Jakie jest ich znaczenie biologiczne?
15. Poniżej przedstawione są aminokwasy: L-alanina i L-cysteina. Proszę określić ich
absolutne konfiguracje według reguły Cahna-Ingolda-Preloga. Dlaczego oba
aminokwasy o podobnej budowie przestrzennej mają wg tej reguły przeciwne
konfiguracje?
H N H H N H
2 2
C C
H3C CO2H HS-H2C CO2H
16. Proszę narysować struktury obu potencjalnie możliwych produktów cykloaddycji
Dielsa-Aldera cyklopentadienu i bezwodnika maleinowego i określić, który z nich ma
geometrię endo a który egzo.
17. Proszę wymienić zasady nukleinowe będące składnikami deoksyrybonukleozydów.
Proszę narysować schematycznie łańcuch RNA.
18. Proszę wyjaśnić dlaczego pirydyna jest słabszą zasadą niż aminy alkilowe.
19. Jaka jest ogólna struktura tłuszczów? Na czym polega ich  zmydlanie ?
20. Proszę uszeregować następujące związki w porządku wzrastającej kwasowości:
kwas octowy (pKa = 4.76); aceton (pKa = 19); 2,4-pentanodion (pKa = 9); fenol (pKa =
9.9).
21. Znając efekty podstawnikowe w pierścieniach aromatycznych proszę zaproponować
syntezę związków A i B, wychodząc z benzenu.
CH3 Cl
O2N Br SO3H
B
A
22. Jakie produkty powstanÄ… w wyniku reakcji cykloheksanonu z ylidem siarkowym A?
Proszę zaproponować mechanizm tej reakcji.
O
H2C S(CH3)2
+
H2C S(CH3)2
A
23. Wykorzystując benzen i dowolne odczynniki nieorganiczne proszę zaproponować
syntezÄ™ monodeuterobenzenu.
24. Proszę sformułować regułę Zajcewa i zilustrować ją na przykładzie reakcji
wybranego dowolnie halogenku alkilowego.
25. WykorzystujÄ…c eten i dowolne odczynniki nieorganiczne i organiczne proszÄ™
zaproponować syntezę octanu 2-hydroksyetylowego.
26. Proszę uszeregować następujące związki w porządku wzrastającej zasadowości i
uzasadnić zaproponowaną kolejność:
p-chloroanilina, p-metoksyanilina, metyloamina, p-nitroanilina, dimetyloamina.
27. Proszę uszeregować następujące związki, których ciężary cząsteczkowe są takie same
lub bardzo zbliżone (74 i 73), w porządku wzrastającej temperatury wrzenia i
uzasadnić zaproponowaną kolejność:
n-butanol, n-butyloamina, eter dietylowy, amid kwasu propionowego.
28. Proszę wyjaśnić wpływ rozpuszczalnika na szybkość reakcji typu SN2 i SN1.
29. Odczynniki Grignarda otrzymuje się z reguły prowadząc reakcje w eterze etylowym
lub THF (tetrahydrofuranie). Proszę o wyjaśnienie powodu(ów). Czy aminy można
ewentualnie wykorzystać jako rozpuszczalnik dla tej reakcji?
30. Proszę określić strukturę produktów 1 i 2 oraz odczynników A, B i C
umożliwiających realizację sekwencji reakcji:
C
B
A
2
t-BuOH 1
t-BuCH2OH
31. Dysponując metanem i benzenem oraz odczynnikami nieorganicznymi zaproponować
sekwencjÄ™ reakcji prowadzÄ…cÄ… do chlorku benzylu.
32. Proszę o zaproponowanie struktury i nazwanie związku organicznego będącego
jednocześnie pierwszorzędową aminą i drugorzędowym alkoholem zawierającym w
swojej strukturze również czwartorzędowy atom węgla.
33. Używając jako substratu alkoholu ą-fenyloetylowego oraz dysponując odczynnikami
nieorganicznymi i kwasem octowym proszę zaproponować sekwencję reakcji
prowadzącą do otrzymania aldehydów; mrówkowego (formaldehydu) i
benzoesowego.
34. Choć grupy aromatyczne zaliczamy do grup elektronoakceptorowych, a grupy
alifatyczne do grup elektronodonorowych w reakcjach nukleofilowej addycji (do
ugrupowania karbonylowego), aldehydy alifatyczne sÄ… bardziej reaktywne od
aldehydów aromatycznych. Proszę o wyjaśnienie przyczyny tej zależności.
35. Proszę o podanie produktów reakcji (z właściwą stereochemią) dla reakcji
cykloheksenu z:
a) bromem
b) bromem w obecności NaCl
c) bromem w metanolu.
36. Dla węglowodoru CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH(CH3)2 (proszę o podanie nazwy
systematycznej) proszę określić w porządku malejącym podatność poszczególnych
grup protonów w reakcji substytucji wolnorodnikowej.
37. Cyklopentadien jest w rodzinie węglowodorów nienasyconych połączeniem o
kwasowości większej o kilka rzędów w porównaniu z innymi niecyklicznymi
połączeniami dienowymi. Natomiast cykloheptatrien tworzy znacznie bardziej
stabilny karbokation w porównaniu a acyklicznymi połączeniami posiadającymi układ
sprężonych wiązań podwójnych. Co jest powodem tak istotnego wzrostu kwasowości
w przypadku cyklopentadienu oraz trwałości karbokationu dla cykloheptatrienu.?
38. Proszę zaproponować strukturę połączenia A o wzorze sumarycznym C9H8 w oparciu
o następujące obserwacje eksperymentalne:
a) odbarwia brom w roztworze CCl4;
b) przyłącza jedną cząsteczkę wodoru w łagodnych warunkach tworząc połączenie B o
wzorze sumarycznym C9H10;
c) w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu przyłącza 4 cząsteczki wodoru tworząc
połączenie C o wzorze sumarycznym C9H16;
d) utlenianie struktury A prowadzi do utworzenia kwasu ftalowego
39. Proszę określić w porządku malejącym podatność następujących połączeń w reakcji
elektrofilowego podstawienia w pierścieniu aromatycznym:
a) toluen; b) N,N-dimetyloanilina; c) bromek trimetylofenyloamoniowy; d) bromek
trimetylobenzyloamoniowy
40. Proszę o zaproponowanie testów probówkowych pozwalających na rozróżnienie
etylobenzenu od; a) etylocykloheksanu; b) styrenu; c) chlorku Ä…- fenyloetylowego; d)
t-butylobenzenu.