TENTAMEN I ALLMÄN OCH ORGANISK KEMI

Transkript

1 KAROLINSKA INSTITUTET Bi omedic inutb ildningen TENTAMEN I ALLMÄN OCH ORGANISK KEMI TORSDAGEN DEN 20 december 2001, och Tentamen är uppdelad i två pass med en uppsättning frågor för varje pass. Dessa skrivs under tiderna och Frågorna i denna mapp hör till det första passet och skall inlämnas senast kl OBS! TEXTA TYDLIGT! Förnamn: Personnr: Resultatsammanställning: Totalsumma: Resultat: OBS! MYCKET VIKTIGT!! FÖRSE VARJE små MED NAMN OCH PERSONNUMMER! Besvara frågorna direkt i det utdelade materialet. Använd helst inte andra lösa blad, och var i så fall noga med att skriva namn och personnummer på alla inlämnade papper! Lägg in samtli2a blad i den bifogade mappen. Inga blad får plockasbort! Poängen står angiven vid varje fråga. Skrivningar får ej tas med ut från skrivsalen! Tillåtna hjälpmedel: Molekylmodeller, periodiskt system, kalkylator. Betyg (preliminärt): Godkänd = 30 poäng och Väl godkänd=45 poäng. LYCKA TILL!

2 Efternamn Mappnr-- (1) Illustrera med formler den principiella uppbyggnaden av: (2 P: (a) Ester (b) Acetal (c) Hemiketal (d) Grafit

3 (2) Följande frågor rör den nedan avbildade föreningen. (3 p) (a) Ange i vilken typ av orbital det fria elektronparet befinner sig i! (b) Ange hybridiseringstyp för atomen! (c) Ange oxidationtalet för atomen! (d) Föreningen bör uppvisa kraftig absorption inom UV-området (J/N) (e) Föreningen bör kunna isoleras ur en vattenlösning genom extraktion med eter (J/N) (f) Molekylen består av två byggstenar sammanlänkade med en C-N-bindning. Vilka naturproduktsgrupper tillhör resp. del? b 2

4 I (3) Nedan ses 8 isomera trihydroxykolväten. (3 p) (a) ringa in den isomer som har konfigurationen S,S,S (b) markera de ena ntiomera par du kan upptäcka! _H~..A. ~ HO R 1 "'1/~""..?""-"")/ R 2 R 1 ""'~~:~"""--~"")r""""" R 2 HO HO OH HO, ph OH ~ " }' " OH OH HO OH R 1,< ~",.( ~ R 2 R 1 ~ #'../ R 2 OH 9H R 1 """ ( R 2 R 1 """"""'..,,...(, / R 2... ~ I ~, OH HO HO OH ph HO R 1 "(~'~"""'~""" R 2 R 1 "")r""""'~::~~"")")"""""" R 2 OH OH HO HO R1 = R 2 = CH 3 3

5 Efternamn Mappnr (4) Förnam När CF3' n radikaler blandas -.. med C2FsI ställer följande jämnvikt snabbt in sig. CF3" + C2F51 -+ CF31 + C2F~" (1) Med hjälp av följande data &HfO (CF3") = -460 kjmol-1 &Hfo (CF31) =-590 kjmol-1 &Hfo (C2F5') = -893 kjmor1 &1-It (C2F~I) = kjmor1 Beräkna &Hoför reaktion (1). (1p) För reaktion (1) ~so = 12.5 Jmol-1Kelvin-1 Beräkna AGo för reaktion (1) vid 300 Kelvin. (2p) Beräkna jämnviktskonstanten för reaktion (1) vid 300 Kelvin (R = Jmor1Kelvin1) (2p) 4

6 Efternamn --- Mappnr.. (5) Vid reaktion med CH3CH20' Na+ ger H3C-CH-CH3 ~r två produkter. Vilka är de två produkterna och hur bildas de (ge mekanismer)? (4p) 5

7 (6) Ge produkt(ema) och fullständiga mekanismer för reaktionerna (4p) (a) H+ H20 (b) AICI3 CI2 6

8 F Ö m a m n (7) Ge en metod för att omvandla en alkoholgrupp till en bra lämnande grupp (leaving group) (1p) (8) Vilka är reagensen för de följande reaktionerna. (2p) (a) H3CJ o -OH o II H3C-C-NH2 (b) I\~/j ~f~\o 8

9 (9) Slutför ekvationerna nedan som beskriver emissionen av (1- och J3-strålning. Ge värden för masstal (x) och atomnummer (y) för varje isotop. (2p) 226 Ra x Rn y + x He y 14 x C e N y 11 C e x B y 9

10 E fte rn a m n M ap p n r (10) En kemisk förening har summaformeln C1oH1202. Karakteristiskt för jr-spektrumet är en stark absorbtionstopp med maximum vid 1720 cm-1, samt en mindre topp vid 1200 cm-1, NMR-spektrum för föreningen visas nedan, med relativa intensiteterna för 8:3. b:2, c:2, och d:5 Konstruera en strukturformel för föreningen med hjälp av alla givna uppgifter. Motivera din tolkning av NMR-spektrumet genom att ange vilka atomer som gett upphov till vilka signaler, samt hur eventuella multiplettstrukturer uppkommit. (3p) )~ ~-~-:--!!!'-:-- - ~.. -~ ' :-::-'.~,--'7:'-'---:--=-- 10

11 (11) Du behöver använda Na-torkad dietyleter för en Grignard-syntes. Beskriv risker, vad som skall undvikas, och hur du oskadliggör eter och Na. (1~ (1p) 12

12 ~ KAROLINSKA INSTITUTET B iomedic inutb ildningen.. TENTAMEN I ALLMAN OCH ORGANISK KEMI TORSDAGEN DEN 20 december 2001, och Tentamen är uppdelad i två pass med en uppsättningfrågor för varje pass. Dessa skrivs under tiderna och Frågorna i dennamapp hör till det första passetochskal inlämnassenastkl Efternamn OBS! TEXTA TYDLIGT! Förnamn: Personnr: Re sulta/sammanställning: Totalsumma: c_-- - Resultat: OBS! MYCKET VIKTIGT!! FÖRSE VARJE SmA MED NAMN OCH PERSONNUMMER! Besvara frågorna direkt i det utdelade materialet. Använd helst inte andra lösa blad, och var i så fall noga med att skriva namn och personnummer på alla inlämnade papper! Lägg in samtli2a blad i den bifogade mappen. Inga blad får plockas bort! Poängen står angiven vid varje fråga. Skrivningar får ej tas med ut från skrivsalen! Tillåtna hjälpmedel: Molekylmodeller, periodiskt system, kalkylator. Betyg (preliminärt): Godkänd=30 poäng och Väl godkänd=45 poäng. lycka Till!

13 (12) Aminers basicitet uppvisar stor variation. För dietylamin, anilin och pyrrol har följande pkb-värden uppmätts: 3.01, 9.37 resp. 14. Förklara orsakerna till de olika pkbvärdena (använd metylamin med pkb 3.34 som referens). (4 p) (13). Redogör för vad som händer när en blandning av metan och klorgas belyses (reaktionssteg och produkter) (3 p) 13

14 F Ö rn a m n (14) Previtamin D (i) kan teoretiskt sett omvandlas till 7-dehydrokolesterol (ii) via en 4n+2 elektrocyklisk reaktion. (i) hu HO (ii) (a) Rita 7t-orbital diagramet ("orbitai picture") för ett 4+2 system (n=1). (2p) (b) Kommer den fotokemiska omvandlingen av previtamin D (I) til17-dehydrokolesterol (ii) att ske med "con- eller dis-rotatory motion"? Förklara ditt svar. (2p) 15

15 Ettemamn Mappnr (15) En blandning av tre alkylhalider (CnH2n+1X) analyserades med GC/MS. Förening A har kokpunkten 12 c, förening B har kokpunkten 71 C och förening C har kokpunkten 102 cc. (a) Ange i vilken ordning de kan förväntas att eluera från GC-kolonnen. Förklara ditt svar. (1p) (b) Elektronjonisations-masspektra (electron impact, El) av tre alkylhalider visas nedan. Identifiera (A), (B) och (C). Förklara identifieringen. (3p) (massvärden (mlz): 1H = 1, 12C = 12, 19F = 19, 35CI = 35, 37CI = 37, 79Br = 79, 81Br = 81, 1271 = 127). B