Eksempel på kjemidelen av eksamen I frm 1110 oppgave I lidokain 1

EKSEMPEL PÅ KJEMIDELEN AV EKSAMEN I FRM 1110

OPPGAVE I
Lidokain (1), som er et lokalanestetikum, kan fremstilles som vist i Figur 1.

Figur 1
a) Skriv opp reaksjonsmekanismen for det første trinnet i fremstillingen av Lidokain.

b) Skriv opp reaksjonsmekanismen for det siste trinnet i fremstillingen av Lidokain og angi hvilken reaksjonstype som skjer i dette trinnet.
c) I sterkt surt miljø og under oppvarming dekomponerer Lidokain til to nye produkter. Vis vha strukturformler hvilke to produkter som dannes.
d) For å nedsette den metabolske nedbrytningen av Lidokain i kroppen, ønsker en farmasøyt som jobber som legemiddelkjemiker, å fremstille andre analoger av Lidokain. Et utgangspunkt for en slik analog forbindelse er vist i Figur 2.
Vis med reagenser og reaksjonsmekanismer hvordan man kan fremstille forbindelse 2 fra 1,3-dimetylbenzen. Ta med eventuelle biprodukter.

Figur 2.

e) For å administrere Lidokain lager man saltløsninger av Lidokain. Et eksempel på et slikt salt er vist i Figur 3.

Figur 3.
Beregn pH i en 0,25 M vandig natriumsulfittløsning, Na₂SO₃, når K_a = 1,0x10^-7 for Na₂SO₃.

OPPGAVE II

Crixivan (3) er en proteasehemmer av HIV viruset. Strukturformel av Crixivan (3) er vist i Figur 4.

Figur 4.

a) Identifiser de funksjonelle gruppene i Crixivan (3).

b) Er løseligheten av Crixivan (3) størst i surt, basisk eller nøytralt miljø? Gi en kort forklaring vha reaksjonspiler med den/de funskjonelle gruppene og deres produkter som eventuelt bidrar til løseligheten i surt, basisk eller nøytralt miljø. Tegn kun opp den funksjonelle gruppen som eventuelt reagerer.
c) Hvor mange stereogene sentra inneholder Crixivan (3)? Angi hvor mange teoretisk mulige isomere dette gir opphav til?
d) Angi absolutt konfigurasjon til to stereogene sentra i Crixivan (3). Du kan selv bestemme hvilke stereogene sentra du angir absolutt konfigurasjon for.
e) Når Crixivan (3) innvirker på HIV viruset dannes et enzym-substrat kompleks i en likevektsprosess. For denne likevektsprosessen har man målt Gibbs fri energi til å være G^o = – 5,5 kJ/mol ved 37^oC. Bestem likevektskonstanten K for denne prosessen og med bakgrunn i denne verdien kommenter likevekten for enzym-substrat komplekset.
Gasskonstanten R = 8.315 J/(K mol)

f) For å studere den metabolske nedbrytningen av Crixivan (3) ble følgende data målt:

T, min	0	5	10	15
Konsentrasjon, M	1,5x10^-3	1,24 x10^-3	1,0 x10^-3	0,83 x10^-3

Vis at den metabolske nedbrytningen av Crixivan følger en 1.ordens reaksjon.

g) For å studere struktur-aktivitets forhold (SAR) av analoger av Crixivan (3) ønsker en legemiddelkjemiker å bruke forbindelse 4 til å fremstille den nye analogen 5 av Crixivan. Tegn opp den mest stabile konformasjonen til forbindelse 4 og skriv IUPAC navn inkludert stereokjemi.



Figur 5.