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 seředit podle
abecedy.)
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. )
NH2
NC
N
H
O
NH2
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.)
H3C
OO
H
H
SPhH3C
C
HC
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 )
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
H
HO
CH3
Br
OH
H
Br
CH3
H
HO
Br
CH3
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. )
O O
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.)
O
H
O
012345678
PPM
2.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.5
f1 (ppm)
3.36[8c]
3.36[8b]
3.36[8a]
4.03[6b]
4.03[6a]
6.39[1]
6.97[4]
9.68[5]
6.36.56.76.97.1
f1 (ppm)
6.39[1]
6.97[4]
4.004.10
f1 (ppm)
4.03[6b]
4.03[6a]
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
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
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
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
- mají konjugovaný systém elektronů v π nebo p nevazebných
orbitalech
- počet elektronů v konjugaci SPLŇUJE HÜCKELOVU
PODMÍNKU (4n+2) pro n = 0,1,2,…