Przykładowe zadania z Chemii Organicznej:

Zestaw 1

1. brak [zasłonięte]

2. Używając zakrzywionych strzałek przedstaw homolityczny oraz bardziej prawdopodobny heterolityczny rozpad wiązania C-Li w cząsteczce metylolitu CH₃-Li. Nazwij produkty tych rozpadów.

3. Trzy różne alkeny C₅H₁₀ dają w wyniku reakcji uwodornienia (przyłączenia H₂ w obecności katalizatora, np. Pd) n-pentan jako produkt. Napisz wzory tych alkenów i systematycznie je nazwij. Czy i jak na podstawie produktów reakcji ozonolizy tych izomerycznych alkenów można by je rozróżnić?

4. Porównaj zasadowość cykloheksyloaminy (C₆H₁₁NH₂) i aniliny (C₆H₅NH₂). Na gruncie elektronowym wyjaśnij przyczynę znacznej różnicy w zasadowości tych związków. Zaproponuj sposoby syntezy obydwu amin z dowolnych substratów, z użyciem odpowiednich czynników.

Para elektronowa na atomie azotu (w anilinie), która decyduje o zasadowości związku, jest rozproszona na cała cząsteczkę, co świadczy o trudniejszej dostępności, przez co nie chce ładzić się z protonem, a więc jest słabo zasadowa. W cykloheksyloaninie wolna para elektronowa jest zlokalizowana na atomie azotu, przez co nie ma rezonansu. Na tej podstawie cykloheksyloana ma charakter bardziej zasadowy niż anilina

Synteza aniliny

Synteza cykloheksyloaminy

5. Butanal C₄H₈O, wprowadzony do wodnego roztworu NaOH ulega reakcji aldolowej. W oparciu o przedstawiony mechanizm reakcji ustal wzór odpowiedniego aldolu i jego nazwę.

6. Przedstaw mechanizm reakcji zasadowej hydrolizy estrów na przykładzie benzoesanu metylu C₆H₅COOCH₃.

7. Czy produkt elektrofilowej addycji HCl do 1-butenu jest optycznie czynny? Odpowiedź uzasadnij. Narysuj wzór przestrzenny cząsteczki produktu o konfiguracji absolutnej S. Zaznacz starszeństwo podstawników.

HCl + CH2=CHCH2CH3 -> CH3CH(Cl)CH2CH3

Powstaje mieszanina racemiczna nie czynna optycznie.

8. Addycja bromu do cykloheksanu daje trans-dibromopochodną. Narysuj obie konformacje krzesłowe tego produktu i orzeknij czy któraś z nich jest energetycznie korzystniejsza.

9. Obok podanego na projekcie Fischera wzór aldoheksozy o nazwie D-mannoza. Narysuj odpowiedni wzór L-mannozy. Dla D-mannozy narysuj wzory taflowe obu anomerów jej formy piranozowej. Wskaż w nich węgiel anomeryczny.

10. Przedstaw wzory aminokwasu o nazwie walina [kwas 2-amino-3-metylobutanowy] w środowisku o pH = 1 oraz o pH = 13. Napisz wzór dowolnego dipeptydu z udziałem waliny. Wskaż wiązania peptydowe.

Zestaw 2:

1. Przedstaw orbitalową budowę cząsteczki dwutlenku węgla. Wyjaśnij dlaczego cząsteczka ta ma zerowy moment dipolowy mimo, że wiązania węgiel - tlen są silnie spolaryzowane.

Cząsteczka ta ma zerowy moment dipolowy, ponieważ dipole wewnątrz tej cząsteczki znoszą się nawzajem z powodu symetrycznego ułożenia

2. Używając teorii rezonansu przedstaw strukturę elektronową mezomerycznych cząstek:

1. anionu węglanowego CO₃^2-

2. kationu benzylowego C₆H₅CH₂⁺

3. Wyjaśnij ogólnie co to są izomery.

Izomer- związki, które zawierają taką samą liczbę i rodzaj atomów w cząsteczce, ale różnią się sposobem ułożenia tych atomów. Mają taki sam wzór sumaryczny

Podaj przykłady izomerów:

• konstytucyjnych:

1. łańcuchowych,

2. grup funkcyjnych, C₆H₁₄0

3. tautomerów

• sterycznych:

1. geometrycznych,




2. enancjomerów,




3. diastereoizomerów




4. Przytocz definicję kwasów wg Broensteda. Porównaj względną kwasowość alkoholi, fenoli oraz kwasów karboksylowych i spróbuj wyjaśnić przyczyny różnic w ich kwasowości.

Kwasem Brønsteda jest substancja, która dostarcza (jest donorem) protonu H+.

Alkohole < fenole < kwasy karboksylowe

Fenole są kawasami silniejszymi od alkoholi, gdyż powstający w wyniku dysocjacji jon fenolowy jest stabilizowany rezonansem, co jest czynnikiem przesuwania równowagi w prawo, a więc świadczy o wyższej kwasowości.

Kw. Karboksylowe są najsilniejszymi kwasami z wyżej wymienionych, gdyż ich dysocjacja prowadzi do powstania silniejszego anionu karboksylowego i protonu. Ładunek ujemny rozprowadzany jest, pomiędzy dwa atomy tlenu, które są w tym samym stopniu obciążone, gwarantując stabilizację.

Kwasowość, jest również zależna od wartości pKa, która dla kwasów karboksylowych jest znacznie wyższa od fenoli (o 10⁵) i alkoholi (o10¹²).

5. Napisz wzór produktu, a następnie przedstaw odpowiedni mechanizm reakcji substytucji nukleofilowej S_N?;







6. Napisz wzór produktu, a następnie przedstaw odpowiedni mechanizm reakcji substytucji elektrofilowej aromatycznej S_EAr:







7. (R)-3-metylo-1-penten poddano reakcji uwodornienia ( H₂/Pd ) otrzymując odpowiedni alkan. Przedstaw przestrzenny wzór substratu i produktu tej reakcji. Wyjaśnij, czy produkt będzie wykazywał czynność optyczną.




8. Przedstaw równowagę konformacyjną krzesłowych konformerów cis-1,3-dibromocykloheksanu. Którego konformeru będzie więcej w mieszaninie równowagowej i dlaczego?




a,a e,e <- będzie go więcej, gdyż jest znacznie korzystniejszy energetycznie dla cząsteczki

9. Troleina jest cząsteczką tłuszczu - estrem gliceryny i kwasu oleinowego [kwas (Z)-oktadeka-9-enowy; C₁₇H₃₃COOH ]. Napisz wzór cząsteczki tego tłuszczu oraz produktów jego hydrolizy w obecności NaOH (zmydlania).




10. Narysuj wzory taflowe czterech możliwych cyklicznych form hemiacetalowych D-glukoz. Nazwij je. Narysuj wzór glikozydu etylowego jednej z tych form.




11. Oba dipeptydy utworzone z glicyny (kwas 2-aminoetanowy) i waliny (kwas (S)-2-amino-3-metylobutanowy) wykazują czynność optyczną. Narysuj ich wzory (bez stereochemii) i wyjaśnij czy te dipeptydy t.j. Gly-Val i Val-Gly są enancjomerami?




Pytania poprawkowe 09.2008

1. Przedstaw orbitalową budowę cząst. CO2. Wyjaśnij dlaczego cząsteczka ta ma moment dipolowy =0 pomimo,
że wiązania węgiel-tlen są silnie spolaryzowane?

2. Używając konwencji zakrzywionych strzałek przedstaw rozpady homolityczny i oba heterolityczne wiaz.
C-Na w CH3CH2Na. Nazwij produkty rozpadów. Które są elektrofilami a które nukleofilami?
Który rozpad jest najbardziej prawdopodobny?

3. Narysuj i nazwij 4 izomeryczne alkeny o wzorze C6H12 które po uwodornieniu dadzą 3-metylopentan.
Wskaż te które po ozonolizie dadzą jako jeden z produktów metanal. Jakie będą "drugie" produkty ozonolizy
w tych przypadkach?

4. Podaj przykłady 3 klas związków organicznych, gdzie cząsteczki oddziaływują ze sobą
na zasadzie wiązań wodorowych. Zaznacz te wiązanie odp szkicem. Jaka jest moc wiązania wodorowego w
porównaniu z kowalencyjnym? Na jakie właściwości fizykochemiczne wpływa?

5. Jak otrzymać chloroetan z a) etany b) etenu c) etanolu? Napisz równania reakcji określ mechanizmy i
przedstaw mechanizm dla jednej z nich.

6. Wyjaśnij na gruncie elektronowym dlaczego anilina C6H5NH2 jest o około milion razy słabszą zasadą niż
cykloheksyloamina C6H11NH2

7. Ibuprofen....(narysowany wzór) to środek przeciwbólowy, czynny składnik leku Advil. Stwierdzono,
że fizjologicznie czynny jest tylko enancjomer o konfiguracji absolutnej S. Przedstaw ten enancjomer
wzorem przestrzennym oraz w konf. Fischera. Jak można by rozdzielić racemiczny ibuprofen na składowe enancjomer?

8. Narysuj obie konformacje krzesłowe cząst. metylo-B-D -glukopiranozydu ( albo glukozy).
Która konf. jest korzystniejsza energetycznie? Wyjaśnij dlaczego?

9. Oba dipeptydy są utworzone z glicyny i L-alaniny są optycznie czynne.
Czy dipeptyd Gly-Ala i Ala-Gly są enancjomerami? Wskaż wiązanie peptyodowe.
Jaką postać przyjmuje ten dipeptyd w roztworze ph=1

----------------------------------------------------------------


POPRAWKA 2009

zad 1 takie same jak na pierwszym terminie ale dla Cl2
zad 2 takie same jak na I terminie
zad 3 mechanizm zasadowej hydrolizy amidy I rzędowej
zad 4 różnice w temp wrzenia alkoholu etylowego i jakiegoś eteru
zad 5 różnica zasadowości aniliny i cykloheksyloaminy, zaproponuj reakcje w których można otrzymać te związki
zad 6 reakcja aldowa dla 2 metylkopropanalu
zad 7 z tłuszczów, dla dowolnego tłuszczu jakiś wzór, coś z chiralnością atomu węgla i czy będzie dalej
czynny optycznie po hydrolizie
zad 8 wzór przestrzenny dla obu form D-glukozy, wzory taflowe i konformacja dla tej bardziej korzystnej formy
i dlaczego jest korzystniejsza
zad 9 coś z aminokwasów, peptyd z waliny bodajże, zaznacz aminokwas C-końcowy, i tam było coś że jakie
aminokwasy powstaną podczas kwaśnej hydrolizy i było w nawiasie coś takiego (6M HCl) - o co chodziło??




























??










Niektóre związki mają zdolność do tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy atomem wodoru jednej cząsteczki, a jakimś innym silnie elektroujemnym atomem innej cząsteczki tego związku. Jest to zjawisko asocjacji podczas którego tworza się dimery. Towarzyszy temu gwałtowny wzrost temperatury wrzenia związku. Kwas octowy tworzy dimery (wizualizacja tego na obrazku), a 1-aminopropan nie, gdyż nie posiada żadnych atomów pomiędzy którymi to wiązanie mogłoby powstać.













Egzamin2008
































































---