Voorblad bij tentamen

Transcriptie

1 tudentnaam: tudentnummer: Voorblad bij tentamen (in te vullen door de examinator) Vaknaam: Bio-organische chemie eindtoets (8RB19) Vakcode: 8RB10 Datum: Begintijd: Eindtijd: 12:00 (or 12:30 in case of extension) Aantal pagina s: 7 Aantal vragen: 6 + keuze 1 van 2 mogelijke bonus vragen Aantal te behalen punten/normering per vraag: 100 in totaal Wijze van vaststellen eindcijfer: delen door 10 Wijze van beantwoording vragen: drawing of chemical structures, reactions and reaction mechanisms Inzage: Will be communicated via after correction verige opmerkingen: Do not use a red pen or pencil. Write your answers directly on the answer sheets. Write each question on separate answer sheets. Write your name and student number at the top of each page. You are free to answer in Dutch or English. Instructies voor studenten en surveillanten Toegestane hulpmiddelen (mee te nemen door student): otebook Rekenmachine Grafische rekenmachine Dictaat/boek 1 A4-tje met aantekeningen Woordenboek(en). Zo ja, welke: Let op: toiletbezoek is alleen onder begeleiding toegestaan binnen 15 minuten na aanvang en 15 minuten voor het einde mag de tentamenruimte niet worden verlaten, tenzij anders aangegeven er dient altijd tentamenwerk (volledig ingevuld tentamenpapier: naam, studentnummer e.d.) te worden ingeleverd tijdens het tentamen dienen de huisregels in acht te worden genomen aanwijzingen van examinatoren en surveillanten dienen opgevolgd te worden etui ligt niet op tafel onderling worden geen hulpmiddelen geleend/uitgewisseld Tijdens het maken van schriftelijke tentamens wordt onder (poging tot) fraude in ieder geval verstaan: gebruik van andermans ID-bewijs/campuskaart mobiele telefoon of enige andere media dragende devices liggen op tafel of zijn opgeborgen in de kleding (poging tot) gebruik van ongeoorloofde bronnen en hulpmiddelen, zoals internet, mobiele telefoon e.d. het gebruik van een clicker die niet je eigen clicker is ander papier voor handen hebben dan door de TU/e is verstrekt, tenzij anders aangegeven toiletbezoek (of naar buiten lopen) zonder toestemming of begeleiding Behorende bij Regeling centrale tentamenafname TU/e

2 Eindtoets Bio-rganische Chemie 8RB19 Woensdag 12 april uur Bij het begin van elke opgave staat het aantal punten dat te verdienen is en de geadviseerde tijdsbesteding. Er zijn in totaal zes opgaven en 100 punten. Er zijn twee bonusvragen van elk 5 punten waarmee één fout antwoord van maximaal 5 punten gecompenseerd kan worden. UCCE! pgave 1. Chemische bindingen, stereochemie en koolhydraten 18 punten, 30 min A a. Geef de naam van molecuul A. (1) Molecuul A kent drie stereoisomeren terwijl het twee stereocentra heeft. b. Teken de 3 mogelijke stereoisomeren van A gebruikmakend van perspectief tekeningen en geef de configuratie van de moleculen aan middels de R en nomenclatuur. (3) c. Verklaar waarom A maar drie stereoisomeren heeft. (2) Beneden zie je de Fischer projectie van D-glucose. C C 2 d. Teken de Fischer projectie van het enantiomeer van D-glucose. (2) ucrose (zie structuur hieronder) is een disacharide dat uit de monosachariden D-glucose en D-fructose is opgebouwd. e. Geef het mechanisme voor de hydrolyse van sucrose naar D-glucose en D-fructose onder waterige zure omstandigheden. (5) D-fructose kan gevormd worden vanuit D-glucose onder waterige basische omstandigheden. f. oe werkt dat? Geef mechanistische details. (5)

3 pgave 2. atuurlijke en synthetische polymeren 18 punten, 30 min Cl stappen a. Beschrijf een gedetailleerde solid-phase peptide synthese van peptide 2 vanuit rrifield resin 1. Geef alle gebruikte reagentia en de chemische structuren van de gevormde intermediairen gedurende de synthese. (9) ieronder zie je twee polymeren 3 & 4. F F F 3 F n n 4 b. Identificeer de monomere eenheid in elk polymeer. (2) c. Beschrijf een synthese van beide polymeren. Geef in beide gevallen een gedetailleerd mechanisme. (6) d. Verklaar waarom polymeer 4 veel beter oplost in water dan polymeer 3. (1)

4 pgave 3. Aromatische verbindingen, kleurstoffen en medicijnen, molecuul ontwerp en retrosynthese 15 punten, 25 min a. Teken het hoofdproducten I & II. (4) FeBr 3, Br 2 2 I II Gedurende de synthese van alkyn VI, reageren dichloride III en fenol (IV) onder de beschreven condities tot intermediair V als hoofdproduct. Cl + AlCl 3 stappen MM Cl III IV V VI b. Geef een gedetailleerd mechanisme voor de vorming van V. (6) c. oe vorm je VIII in 3 stappen vanuit VII? Je hoeft geen mechanisme te benoemen alleen reagentia en de structuren van intermediaren. (5) 3 stappen VII VIII

5 pgave 4. Condensatie-reacties 18 punten, 30 min De pka s van de protonen a (aangegeven in rood) en b (aangegeven in blauw) in verbinding X zijn respectievelijk 25 en > 40. b b Et a a X Et i. aet ii. + A?? B C? D a. Waarom is de pka waarde van de a protonen zoveel lager (> 15 ordergroottes kleiner!) dan de b protonen? Illustreer je antwoord door middel van resonantie structuren. (3) b. oe vorm je B vanuit A? Geef alle gebruikte reagentia en een gedetailleerd stapsgewijs mechanisme. (5) c. oe vorm je C vanuit B? Geef alle gebruikte reagentia en een gedetailleerd stapsgewijs mechanisme. (5) d. oe vorm je D vanuit B? Geef alle gebruikte reagentia en een gedetailleerd stapsgewijs mechanisme. (5)

6 pgave 5. MR en moleculaire karakterisering 16 punten, 25 min Beneden staat het 1-MR spectrum van ethanol. a. Welke informatie haal je uit de spin-spin koppeling in het spectrum? (1) b. Wat leer je van de positie van een piek op de x-as? (1) c. Waarom worden gedeutereerde oplosmiddelen, zoals CDCl3, gebruikt voor 1-MR spectroscopie? (2) d. oe kun je met behulp van 1-MR spectroscopie de moleculen in elk van de volgende paren onderscheiden? Geef een karakteristiek verschil in elk geval. (8) Ph Ph Ph Ph Pair A CF 3 Pair C CF 3 Pair B Pair D D Een onbekende verbinding X wordt gekarakteriseerd met M, IR, 1 en 13C MR. Compound X EI-M (m/z): 178,0994 Karakteristieke IR rek vibraties (cm-1): MR (ppm): 7,32 (m, 2), 7,03 (d, 2), 7,02 (m, 1), 5,69 (m, 1), 5,67 (m, 1), 4.98 (d, 2), 4,68 (m, 2), 3,65 (broad s, 1), 2,15 (m, 2) 13C MR (ppm): 158, 2 x 130, 129,8, 129,2, 121, 2 x 114, 70, 63, 37 A B C e. Geef aan welke structuur A-C het beste overeenkomt met de gegeven data? Geef twee heldere verklaringen voor deze keuze door gebruik te maken van de gegeven data? (4)

7 pgave 6. tabolisme, lipiden, terpenen en steroïden 15 punten, 25 min Limoneen is een terpeen dat geïsoleerd wordt uit sinaasappelschillen. Limoneen wordt biosynthetisch gemaakt uit dimethylallyl fosfaat en isopentyl pyrophofosfaat. P P dimethylallyl pyrofosfaat limoneen P P isopentyl pyrofosfaat a. oeveel isopreen-eenheden zijn er in limoneen aanwezig? (1) b. Geef de mechanismen voor de koppeling van dimethylallyl pyrofosfaat en isopentyl pyrofosfaat tot de lineaire voorloper van limoneen en de omzetting van deze lineaire voorloper in limoneen zelf. (7) Cardiolipine wordt gevonden in de hartspier. 15 P P cardiolipine 15 c. oeveel stereocentra heeft bovenstaand cardiolipine bij fysiologische p? (1) d. Geef alle producten die gevormd worden bij de volledige zuur-gekatalyseerde hydrolyse van cardiolipine. (3) nderstaand synthese schema is vergelijkbaar met de vetzuur biosynthese waarbij de keten verlenging plaatsvindt via de intermediairen. R + carbonyl condensatie reductie dehydratie reductie e. Welke biologisch reagentia zijn gebruik voor de twee reducties (Geef duidelijk aan welke gebruikt wordt voor welke reactie)? (3)

8 Bonus vragen. electeer één bonusvraag en bij het goede antwoord kunnen 5 punten worden gescoord om een eerdere fouten van maximaal 5 punten te compenseren. Bij een poging om beide bonusvragen te beantwoorden vervalt de bonus; dus geef slechts voor één het antwoord! Bonusvraag 1. A en B reageren onder basische condities via een Robinson annulering om het product C te vormen met chemische formule C Geef de structuur van het product en een gedetailleerd mechanisme van de reactie. (5) + Et base C A B C f Bonusvraag 2. Geef een korte synthese sequentie van intermediair IX tot X. Beschrijf dit deel van de synthese van ibuprofen in detail met reagentia. Je hoeft geen mechanisme te schrijven. (5) Ac 2, AlCl 3 IX stappen X 2 / + (-3) C 2