Survey
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
* Your assessment is very important for improving the workof artificial intelligence, which forms the content of this project
בס"ד 2004 – תשס"ד- כימיה אורגנית 206-84 'קורס מס . כל התשובות על הטופס,חומר סגור ! מועד א' זמן הבחינה שעתיים בלבד,תשובות לבחינה סופית !!אין לכתוב בעיפרון .מותר מודלים ציירו את המגיב, נקודות) בכל מלבן שלמטה14( )1 .הדרוש או התוצר האורגני העיקרי של התגובה 1) (14 points) In each box below, draw either the necessary reagent or the primary organic product of the reaction. O PERACID H 3O O O HO OH O O CH3 CH2 SOCl 2 NH2 CH3 CH2 CN O O CH3 CH2 C Br2/PBr3 C CH3 CH OH Zn C CH3 Br H Br O H2/Pt CH2 O C O CH2 CH3 + CO2 O O CH3 C + CH2N 2 C CH3 Cl 1 C CHN2 C O בס"ד נקודות) א) חיזור הקטון המופיע למטה נותנת13( )2 . ציירו אותם.תערובת של שני תוצרים איזומריים 2) (13 points) a) The ketone reduction shown below yields a mixture of two isomeric products. Draw them. O HO C CH 3 C 1) LiAlH4 H 2) H2O O H CH3 C CH3 H H Product Isomer #1 H CH2 Product Isomer #2 #1 תוצר איזומר #2 תוצר איזומר CH2 CH2 אך,ב) התגובה שלמטה נראית דומה לזו שלמעלה היא נותנת תוצר אורגני יחיד (שמאוד שונה . תנו מנגנון לתגובה שלמטה.)מהאיזומרים שלמעלה b) The reaction below looks similar to the one above, but yields only a single organic product (quite different from either of the isomers above). Provide a mechanism for the reaction below. H O C CH3 H NH H C 1) LiAlH4 2) H2O CH3 H NH _ H2 H H C O C CH3 H H LiAlH 4 N H LiAlH3 N LiAlH 3 LiAlH3 OH O LiAlH3 CH3 O C CH3 CH3 H C LiAlH4 H H H N LiAlH 3 N LiAlH 3 2 בס"ד 3) (21 points) Provide the starting material for each of the reaction conditions below that makes benzoic acid as the main organic reaction product (there may be another organic byproduct with only one carbon). Do not use a proposed starting material more than once! starting material נקודות) תנו את חומר המוצא עבור כל אחד21( )3 מתנאי התגובה המופיעים למטה הנותנים חומצה בנזואית כתוצר אורגני עיקרי (יתכן תוצר לוואי אל תשתמשו באותו.)אורגני המכיל פחמן אחד !חומר מוצא יותר מפעם אחד חומר מוצא תנאי תגובה ליצור חומצה בנזואית reaction conditions to make benzoic acid MgBr COOH 1) CO2 2) H2O O COOH C OCH3 H3O O C COOH CH3 Br2/NaOH/H2O O COOH C Cl H2O COOH CH3 KMnO4/H2O COOH CH2OH H2CrO4/H2O H COOH C CH2 1) O3 2) H2O 3 בס"ד נקודות) התגובה של שני מולים של נינהידרין8( )4 .עם מול אחד של חומצה אמינית היא מאוד כללית ולכן היא משמשת,מתקבל חומר צבוע מאוד התגובה.לבדיקת נוכחות של חומצות אמיניות חמצני-(המופיעה למטה) נותנת אלדהיד ופחמן דו , שלב אחרי שלב, הראו מנגנון.כתוצרי לוואי הראו את כל שלבי יצירת קשרים.לתהליך זה .ושבירתם 4) (8 points) The reaction of 2 moles of ninhydrin with one mole of an amino acid is very general. It produces a highly colored material, which is why it is used to test for the presence of amino acids. The reaction (shown below) produces an aldehyde and carbon dioxide as by-products. Show a step-by-step mechanism for this process. Show all bond making and breaking steps. O step 1 O O NH2 O + R C COOH O H 3O N + R C H + CO2 H O OH step 1 step 2 OH HR O O O O O COOH H _ H step 3 H H step 4 N C N C C R O H H 3O O O H _ H 2O step 5 O R H H3O N C H O H N C O R H3O HR O H O H O H OH2 H O H R H H H O H 4 H R O _ H N _ H RCOH O H N C O H H Repeat steps 1-5 using this new amine to form the final imine product H H 3O _ O H N C COOH _ O H O O H O O H CO2 N C COOH _ O O H R O N C step 2 H O H H H N C O H O H R H בס"ד נקודות) התגובה שמופיעה למטה היא תהליך12( )5 ציקלואדיציה שדורשת חום ומתקיימת רק בממס .) ממס שמסייע ליצור יונים,פולרי (זאת אומרת בעזרת ניתוח,ציירו מנגנון עבור התגובה והראו מדוע, הרלוונטייםLUMO- והHOMO-אורביטלי ה .התהליך מותר תרמית 5) (12 points) The reaction shown below is a cycloaddition process that requires heat and only proceeds in a polar solvent (i.e. a solvent that would promote ionization). Draw the mechanism for the reaction and show, using an analysis of the relevant HOMO and LUMO orbitals, why it is a thermallyallowed process. heat + Br Br change conformation polar solvent [4+2] Br Br Relevant molecular orbitals that match in order to allow the indicated thermal [4+2] cycloaddition to proceed are either the HOMO of butadiene (2, antisymmetric) together with the LUMO of the allyl cation (2, antisymmetric), or the LUMO of butadiene (3, symmetric) and the HOMO of the allyl cation (1, symmetric). 5 בס"ד מהתגובות המופיעיות6 מתוך4 נקודות) עבור32( )6 הראו את כל שלבי. תנו מנגנונים מפורטים,למטה .יצירת קשרים ושבירתם 6) (32 points) For 4 out of 6 of the reactions shown below, show detailed mechanisms. Show all bond making and bond breaking steps. O H3C O CH3 H 3O OH2 O O H3C CH3 OH2 O CH3 O H H H _ H N H H 2 moles H 1 mole H C O H N H H _ _ H 2O H N H H H O H N O H H _ N2 CH2 C CH3 H O _ H 2O OH2 H 2O O N H N O H 2N CH2 C CH3 N H 2N H CH2 C CH3 CH3 H H N CH2 C CH3 CH3 C CH3 CH3 H O CH3 N2 H H H CH3 _ C H CH3 N H N CH3 C CH3 HCl H 2O O H H cation attaches to a second pyrrole using the first two steps above (electrophilic attack followed by deprotonation to restore aromaticity) OH NaNO2 CH3 O N H C O H N C O H CH3 CH CH2 NH2 N CH2 H H H H 3C H H3O CH3 O H O H C O N H H2OH H + CH3 O H H3C H O H3C O H _ CH3 H O N H N H N CH2 C CH3 N CH2 C CH3 CH3 H nucleophilic attack by water followed by deprotonation to final alcohol product 6 H CH3 בס"ד O O HO CH2 C O H OCH3 CH3OH H3CO OCH3 + O O C O C O O OH O C O OH OCH3 OCH3 OCH3 O OH OCH3 OCH3 H H C O OCH3 O OH OCH3 trap methanol; loose proton H acid catalyzed esterification to lactone to yield dimethyl ketal C O O H OH OCH3 OCH3 H 3C O CH3 C O CH2 NH3 Cl NaOH H 2O + N H CH3 C H two eliminations of water are sequential not simultaneous OH O CH2 NH2 O CH3 C OH OH O CH3 C CH2 NH2 O H 2O HO O OH heat CH3CH2OH H CH3CH2OH O H CH3CH2OH 7 OH H 3C H 3C H 3C NH H HO OH H H 3C CH2 NH2 O CH3