OH
O
HS
O
1
2
3
4
5
6
NH2 O O
12
3
4
5
6
7
89
H
O
O
Cl
O
O
1
2
3
4
5
6
7
1
3
45
2
N
O
HO
O
H
Cl
1
23
45
6
7
Br
N
O
HO
6
8
5
9
10
11
4
3
2
1
7
1. Pojmenujte následující sloučeniny.
(RADA: Najděte skupinu s největší prioritou, kterou uvedete v příponě názvu, dále
hlavní řetězec obsahující co největší počet násobných vazeb a substituentů. Skupiny,
které nejsou uvedeny v příponě musíte zahrnout do PŘEDPONY názvu a seřadit podle
abecedy.)
3,3-dimethyl-5-oxo-4-sulfanylcyklohexan-1-karboxylová
kyselina
6-amino-3-(2-ethylcyklopentyl)non-7-en-2,4-dion
5-chlor-6-(4-methoxy-2-oxocyklopent-3-en-1-yl)-
-4-oxoheptanal
1-(3-chlorbenzyl)-2-formyl-4-methyl-4-azaspiro[2.4]
hept-5-en-6-karboxylová kyselina
8-brom-10-(N,N-dimethylamino)-9-propyl-4-vinyl
bicyklo[5.2.2]undeka-2,4,8,10-tetraen-3-karboxylová
kyselina
můžeme vynechat
1 můžeme vynechat a
napsat pouze …-3-enyl)
pokud si nepamatujeme triviální název vinyl, můžeme
použít systematický název eth-1-en-1-yl = ethenyl
O
O
O
Cl
1
2
3
4
5
6
7
8
O
O
O
Br
1
2
3
4
5 6
9
7
8
10
11
O
O
1 2
3
4
67
8
9
5
2. Nakreslete struktury následujících sloučenin.
(RADA: Nakreslete si nejprve hlavní řetězec, na který budete postupně z názvu
přidávat násobné vazby a substituenty.)
A. 3-hydroxy -4-methoxy-5-vinylcyklohexa-1,3-dien-1-karbaldehyd
(= 5-ethenyl-3-hydroxy-4-methoxycyklohexa-1,3-dien-1-karbaldehyd)
B. ethyl-4-butyl-7-chlor-6-methyl-8-oxookta-2,5-dien1-oát
C. 11-brom-4-ethoxy-1-oxospiro[4.6]undeka-2,6-dien-9-yn-8-karboaldehyd
D. 4,4-dimethyl-7-fenylbicyklo[4.2.1]nona-2,7-dien-5,9-dion
3. Napiště resonanční struktury.
(RADA: Nejprve doplňte volné elektronové páry, které se také zapojují do konjugace
a můžete na ně lehce zapomenout, pokud si je nezvýrazníte. Dále najděte elektron
donor (který má přebytek elektronů) a elektron akceptor (který je schopný elektrony
přijmout) a konjugovaný systém. Kreslete si ŠIPKY, odkud kam se vám elektrony
přesunují. Také nezapomeňte, že součet nábojů musí zůstat zachován. )
U této molekuly byla chyba, kreslit
resonanční strukturu kde jsou na obou
koncích elektronakceptorní skupiny by
bylo obtížné. Kdo z vás to přesto
zkoušel? ☺
iPr tBu
Cl Ph
O O
Kolik nejdůležitejších resonančních struktur můžete nakreslit
u této molekuly?
4. Nakreslete následující molekuly v nejstabilnější
konformaci.
(RADA: Vzpomeňte si, která konformace cyklohexanu je nejstabilnější, dále které 2
pozice na uhlících můžete najít (axiální a ekvatoriální). Nejprve umístěte největší
substituent do dané polohy a teprve poté zbylé substituenty.)
H
H
SPhH3C
C
HC
NH2
H
H3CH2C
H
CH3
OH
1
2 3
4
1
2
3
4
R
S
5. PLNĚ pojmenujte následující sloučeniny, tzn. včetně
stereochemie.
(RADA: Podle Cahn-Ingold-Prelogových pravidel si určíte prioritu substituentů, která
vám pomůže určit stereochemii na dvojné vazbě, resp. na stereogenním centru. Vámi
určenou konfiguraci nepozameňte uvést PŘED NÁZEV molekuly ve tvaru
(…)-název sloučeniny )
(2Z,4E)-4-(1-aminopropan-2-yliden)-3-hydroxy
pent-2-en-1,5-diová kyselina
(2R)-2-aminopentanová kyselina
(2S,3R)-3-aminopentan-2-ol
6. Následující struktury překreslete do Fisherovy projekce a
určete absolutní konfiguraci
(RADA: Při přepisování molekul z jedné projekce do druhé dáváme na svislici
substituenty, které jsou v jedné rovině (ideálně v rovině papíru) a pěkně tak vidíme,
zda jdou ostatní substituenty dopředu či dozadu. Také nezapomeňte, že se musíte dívat
z té strany, kdy jsou substituenty na svislici OD VÁS, zbylé susbstituenty jdou tedy
K VÁM. Pokud jde svislice k vám, pak nenapíšete zbylé susbstituenty jak je vidíte, ale
musíte je prohodit.)
BrH2C COOH
Br OH
CH
H3C
HO
HC
CH3
COOH
Cl
H
OHH3CH2C
O
7. Určete vzájemný vztah těchto molekul
(RADA: Nejprve zkontrolujte, zda mají molekuly stejné uspořádání substituentů nebo
jsou konstitučními isomery (mají stejný sumární vzorec, ale jiné uspořádání).
Následně určete konfiguraci na stereogenních centrech, abyste zjistili, zda jsou látky
enantiomery, diastereomery nebo identické látky. )
enantiomery
enantiomeryidentické látky
O O
OH
H3C
Cl
NH2
OCH3
H
Cl
NH2
H
H
CH3
H
CH3
SH
Br
BrPh
HS H
Ph
12
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
R
S
R
R
konstituční isomery
diastereomery
8. Přiřaďte signály (příp. skupiny signálů) v 1
H NMR
spektru vodíkům ve struktuře a určete, jaký bude integrál
jednotlivých signálů.
(RADA: Podle posunu jednotlivých signálů jste schopni přiřadit jednotlivé vodíky.
Nezapomínejte na multiplicitu (štěpení) v 1
H NMR, které vám pomůže identifikovat
okolí daného protonu.)
tzn. mají stejný sumární vzorec, ale
jiné uspořádání atomů v molekule
2H2H
3H
3H
1H
1H 1H
2H
3H
Víme, že protony na dvojné vazbě mají posun kolem 6-7 ppm, rozdělit
od sebe je můžeme právě díky štěpení – oranžový proton je štěpen
sousedním zeleným na dublet a současně je i zelený štěpený
oranžovým protonem na dublet, má však v sousedství navíc 2 modré
protony, které jej také štěpí. Poznáme tedy, že oranžový proton má
dublet, zatímco zelený multiplet.
012345678
PPM
OH
CH3
H
HH
H
H
H
9. Navrhněte struktury molekul podle daného sumárního
vzorce a jejich NMR spekter.
A. 1
H NMR – sumární vzorec C8H10O
(RADA: všimněte si charakteristického štěpení v aromatické oblasti)
2H
2H
1H
2H
3H
Hledaná molekula se sumárním vzorcem C2H10O je tedy 4-ethylfenol.
V aromatické oblasti vidíme 2 dublety s integrály po 2, což nám
poukazuje na 1,4-substituované benzenové jádro. Signál u 5.4 ppm je
široký, víme tedy, že dochází k rychlé výměně s deuteriem
z rozpouštědla. Nejčastěji takový široký signál pozorujeme u OH a
NH2 skupin. V alifatické oblasti máme kvartet a triplet, ze kterých už
hravě určíme, že se jedná o ethylovou skupinu.
4-ethylfenol
CH C
O
O CH3
H3C
H3C
B. 1
H NMR + 13
C NMR – sumární vzorec C5H10O2
(RADA: Vzpomeňte si, že uhlíková spektra nejsou štěpená, proto jen počítáte počet
signálů. Sumární vzorec je C5…, v uhlíkovém spektru máte však jen 4 signály, zato
jeden s dvojnásobnou intenzitou, co z toho poznáte? Také jeho posun vám napoví
něco o jeho okolí. Nezapomínejte, že trendy v chemickém posunu bývají podobné pro
1
H i 13
C NMR, v protonovém spektru vám s přiřazením pomůže štěpení.)
3H
1H
6H
1
H NMR
13
C NMR
V sumárním vzorci vidíme 2 kyslíky, nejjednodušší molekula, která by
nás měla napadnout, je kyselina nebo ester, což nám potvrzuje i signál
v uhlíkovém spektru u 170 ppm (karbonylový uhlík). V protonovém
spektru však nevidíme signál pro vodík z kyseliny, který by byl u 10-11
ppm, takže kyselina to nebude. Máme tam však signál u 3.7 ppm
s integrálem 3, což je CH3 skupina v sousedství heteroatomu, kyslíku, a
jedná se tedy o methyl ester. Další signál, který je zajímavý, je dublet pro
6 vodíků. Pravděpodobně to budou 2 chemicky ekvivalentní CH3
skupiny, což potvrzuje i signál v uhlíkovém spektru s dvojnásobnou
intenzitou. Signál v 1H spektru je štěpený na dublet, v jeho okolí je tedy 1
vodík. A poslední signál je štěpený na multiplet, pravděpodobně bude
v jeho okolí protonů několik a nemůžeme určit přesně štěpení. Odtud uz
vyvodíme, že se jedná o 2-methylpropyl.
methyl-isobutanoát = methyl-2methylpropanoát
= methyl ester
kyseliny isobutanové (2-
methylpropanové
H3C
C
C
H2
O
CH3
C. 1
H NMR + 13
C NMR – sumární vzorec C4H8O
(RADA: Ze sumárního vzorce vidíte, že sloučenina obsahuje 4 uhlíky, v protonovém
spektru však vidíte pouze 3 signály. Co vam to napovídá? Zároveň v uhlíkovém
spektru byste si měli na první pohled všimnout uhlíku nad 200 ppm. Ještě jednou
opakuji, že trendy v chemickém posunu bývají podobné pro 1
H i 13
C NMR,
v protonovém spektru vám s přiřazením pomůže štěpení. Tzn., že protony s nejnižším
posunem budou vázány na uhlík s nejnižším posunem. Dokážete tedy přiřadit i uhlíky
k jednotlivým signálům?
2H
3H
3H
1
H NMR
13
C NMR
Ethyl(methyl)keton
= butan-2-on
Opět vidíme v uhlíkovém spektru signál přes 200 ppm, tedy
karbonylový uhlík. Pak už jednoduše určíme, že budeme jít keton
substituovaný na jedné straně CH3 skupinou, která má v protonovém
spektru singlet a není ničím štěpena. Na druhé straně budeme mít
ethyl, což poznáme podle kvartetu pro 2 protony a tripletu pro 3 další
vodíky. V uhlíkovém spektru jsme rovněž schopni přiřadit signály,
neboť posuny v uhlíkovém spektru jsou podobné jako v protonovém.
N
O
N
sp3
10. Označte molekuly, které jsou aromatické.
(POZN. Na semináři jsme nestihli procvičit, na přednášce jste však toto učivo
brali, měli byste si s tímto příkladem tedy v písemce umět poradit.)
(RADA: Za aromatické sloučeniny zle považovat ty molekuly, které splňují
následující podmínky:
- jsou to ROVINNÉ CYKLICKÉ molekuly (musí být planární)
- mají konjugovaný systém elektronů v π nebo p nevazebných
orbitalech
- počet elektronů v konjugaci SPLŇUJE HÜCKELOVU
PODMÍNKU (4n+2) pro n = 0,1,2,…
nesplňují 4n+2
není planární nesplňuje 4n+2 není cyklický
nesplňuje 4n+2