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1 Technische Universität München eas Bauer – Lehrstuhl für Organische Chemie I – Übung zur Vorlesung Organische Chemie II (Reaktivität Aufgaben 7.1-70 und 7.2-72 O 2 N CHO OH HO [pTsO H] (PhM e) 110 °C Zusatzfrage: i) W as bedeutetdie Abkürzung pTsO H? ii) W elche R olle spieltdas Lösungsm ittel Toluol? iii)W eshalb verw endetm an ein D iol? Alternativ istauch die Verw endung von M ethanol denkbar.Form ulieren Sie die R eaktion m itM ethanol und Erklären Sie den Vorteil deroben gezeigten R eaktion! Formulieren Sie einen detaillierten Mechanismus für die Umsetzung von L,L- (+)-Weinsäure zu L,L-(+)-Diethyltartrat mit Ethanol und einer Protonenquelle (H+) in Chloroform. Welche Rolle spielt das Lösungsmittel Chloroform? Welchen Unterschied müssen Sie im Vergleich zu Toluol (siehe 7.1-70) beachten?

Aufgaben 7.1-70 und 7.2-72

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Page 1: Aufgaben 7.1-70 und 7.2-72

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Technische Universität München

Dr. Andreas Bauer – Lehrstuhl für Organische Chemie I – Übung zur Vorlesung Organische Chemie II (Reaktivität)

Aufgaben 7.1-70 und 7.2-72

O2N CHO OHHO

[pTsOH](PhMe)110 °C

Zusatzfrage: i) Was bedeutet die Abkürzung pTsOH? ii) Welche Rolle spielt das Lösungsmittel Toluol? iii) Weshalb verwendet man ein Diol? Alternativ ist auch die Verwendung von Methanol denkbar. Formulieren Sie die Reaktion mit Methanol und Erklären Sie den Vorteil der oben gezeigten Reaktion!

Formulieren Sie einen detaillierten Mechanismus für die Umsetzung von L,L-(+)-Weinsäure zu L,L-(+)-Diethyltartrat mit Ethanol und einer Protonenquelle (H+) in Chloroform. Welche Rolle spielt das Lösungsmittel Chloroform? Welchen Unterschied müssen Sie im Vergleich zu Toluol (siehe 7.1-70) beachten?

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Technische Universität München

Dr. Andreas Bauer – Lehrstuhl für Organische Chemie I – Übung zur Vorlesung Organische Chemie II (Reaktivität)

Azeotropdestillation – Grundlagen

Die Azeotropedestillation wird in der organischen Chemie oft eingesetzt um eine Komponente, in der Regel ein (Neben-)-Produkt zusammen mit dem Lösungsmittel abzutrennen. Vorraussetzung dafür ist, dass die Verbindung mit dem Lösungsmittel ein Azeotrop bildet.[Definition Azeotrop:] Azeotrope sind flüssige Gemische aus zwei oder mehr Komponenten, dessen Dampf die gleiche Zusammensetzung wie die flüssige Phase aufweist. Eine Stofftrennung durch gewöhnliche Destillation ist somit nicht möglich.[Beispiele für Azeotrope:] - Ethanol / Wasser: 96% / 4% - Toluol / Wasser: 81.4% / 18.6% - Chloroform / Wasser / Ethanol (ternäres Azeotrop): 92.5 % / 3.5 % / 4%[Anwendungen:] - Wasserabscheider (Azeotrop-veresterung, -acetalisierung, Darstellung von

Iminen und Enaminen) - Wasserdampfdestillation (Isolierung von „wasserdampfdestillierbaren Verbindungen“ aus komplexen Mischungen, z.B. Naturstoffisolierung, Gewinnung von ätherischen Ölen)

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Azeotropdestillation – Wasserabscheider

Azeotrop (Dampf)Lösungsmittel

Wasser

Azeotrop (Dampf)Lösungsmittel

Wasser

Page 4: Aufgaben 7.1-70 und 7.2-72

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Aufgabe 7.5-75

BocHN

O

OH (CH2Cl2)

NH2

O

O

N C N

cHex

BocHN

O

O

NcHex

NH

cHex

vgl. Anhydrid - aktivierte Säure

BocHN

O

O

NcHex

NH

cHex

NH2

O

O

BocHN

O

NH

O

O

O

NH

NH

Carbodiimid

BocHN

O

O

NcHex

NH

cHex

NH

O

O

H

tetraedrisches Intermediat

Page 5: Aufgaben 7.1-70 und 7.2-72

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Dr. Andreas Bauer – Lehrstuhl für Organische Chemie I – Übung zur Vorlesung Organische Chemie II (Reaktivität)

Aufgabe 7.5-75

R

HN

O

O HR

HN

OH

OR

HN

OH

OR NH2

-H

- CO2

Carbaminsäure(instabil Decarboxylierung)

BOC-geschütztes Amin(tert-Butoxycarbonyl)

freies Amin

Festphasensynthese

Vorteile: - Produkt kann sehr leicht von allen Nebenprodukten abgetrennt werden - Automatisierbar

NHBoc

R2

O

OH

R1

O

(CH2Cl2)

DCC(Überschuss)

NHBoc

R2

O

HN

R1

NH2

O

O O

Dann "Waschen"

R1

O

NHBoc

R2

O

HN

O(CH2Cl2)

CF3COOH

R1

O

NH2

R2

O

HN

O

Dann "Waschen"

NHBoc

R2

O

OH

(CH2Cl2)

DCC(Überschuss)

Dann "Waschen"

R1

O

NH2

R2

O

HN

O

NHBoc

R3

O

OH

(CH2Cl2)

DCC(Überschuss)

Dann "Waschen"

R1

O

NH

R2

O

HN

O

O

NHBoc

R3(CH2Cl2)

CF3COOH

Dann "Waschen" und, und, und…

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Dr. Andreas Bauer – Lehrstuhl für Organische Chemie I – Übung zur Vorlesung Organische Chemie II (Reaktivität)

Aufgabe 7.5-77

R H

O

R O

O2 Äquiv.DIBAL-H

(CH2Cl2)

DMSO

1 Äquiv.DIBAL-H

(PhMe), -78 °C R O

O

R OH

OLiAlH4

(THF)

NaOCl

R Cl

O

NH

O

NEt3(CH2Cl2)

LiAlH4

(Et2O)

H2[ ]

R Cl

OLiHAl(OtBu)3O

OO

-78 °C

R N

OO

R OH

NaHCO3

[TEMPO](CH2Cl2/H2O)

(COCl)2NEt3

(CH2Cl2)

Pd/C, BaSO4

R OH

MeOHNEt3(THF)

MeOH[H2SO4]

TEMPO-Oxidation

Swern-Oxidation

Weinreb-Amid

Lindlar-Katalysator

TRICK: tertraedrisches Intermediat stabil

tetraedrisches Intermediat unter den Bedingungen nicht stabil

TRICK: Säurechlorid reaktiver als Aldehyd

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Aufgabe 7.8-91

O

O

O

O

- H

O

O

OO

+ H

O

OO

Michael-Addition

O

OO

- H

O

O

O

O

OO

+ H

O

OHO

Aldol-ReaktionODER

O

OONH

O

O

N

O

ON- H2O

+ H2O

NH

O

OHO

z.B. Prolin katalysiert

O

OHO

+ H

- H2O

O

O

E1-Eliminierung

Die gesamte Sequenz wird als Robinson-Annelierung bezeichnet

NH

O

OH

Enantioselektive Katalyse(Organokatalyse)