Aufgabe 2.1 - Kohlenhydrate · Abitur Hessen Chemie GK 2021

Thema: Naturstoffe: Kohlenhydrate, Fette, Aminosäuren und Peptide · Aus der Prüfung GK (2021)

Aufgabenstellung

Chloramphenicol

Chloramphenicol ist ein Breitbandantibiotikum, das zur Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten eingesetzt wird. Außer in Form von Tabletten kann es auch in Form von Salben oder Tropfen eingesetzt werden, zum Beispiel zur Behandlung von Augeninfektionen.

Tabletten und Salben enthalten neben dem Wirkstoff noch zahlreiche weitere Bestandteile. Beispielsweise werden als Füllmittel bei Tabletten Stärke oder Saccharose verwendet.

Wie viele andere Arzneistoffe weist auch Chloramphenicol einen bitteren Geschmack auf, den viele Patienten als unangenehm empfinden. Um den bitteren Geschmack zu umgehen, kann Chloramphenicol mit einer langkettigen Carbonsäure verestert werden.

Material 1

Verbindung zur Herstellung von Chloramphenicol

Material 2

Synthese von Chloramphenicol

Herstellung von Chloramphenicol in drei Schritten

Schritt 1: Die Verbindung aus Material 1 reagiert mit Dichlorethansäurechlorid zum Zwischenprodukt 1. Hierbei greift die mit „B“ bezeichnete funktionelle Gruppe der Verbindung aus dem Material 1 nucleophil am Kohlenstoff-Atom der funktionellen Gruppe des Dichlorethansäurechlorids an. Das Zwischenprodukt 1 enthält eine positive Ladung am Stickstoff-Atom und eine negative Ladung am Sauerstoff-Atom.

Schritt 2: Aus Zwischenprodukt 1 wird vom Stickstoff-Atom ein Proton abgespalten. Es entsteht Zwischenprodukt 2, das ein Anion ist.

Schritt 3: Das negativ geladene Zwischenprodukt 2 spaltet ein Chlorid-Ion ab. Es entsteht das Produkt Chloramphenicol.

Material 3

Chloramphenicol-Palmitat

Aufgabe 2.1

Benennen Sie für Saccharose und für lösliche Stärke (Amylose) jeweils die Monosaccharid-Bausteine und ihre Verknüpfungsart.

a)

b)

c)

Zeichnen Sie einen Strukturformelausschnitt aus einem Amylose-Molekül mit drei Monosaccharid-Einheiten.

d)

Erläutern Sie eine Nachweisreaktion, mit der sich Stärke und Saccharose voneinander unterscheiden lassen.

Aufgabenstellung: Aufgabe 2.1 - Kohlenhydrate · Abitur Hessen Chemie GK 2021

Lösung

Nach den offiziellen Korrekturhinweisen

Benennen Sie für Saccharose die Monosaccharid-Bausteine und ihre Verknüpfungsart.

Lösung: In Saccharose sind α\alpha-D-Glucose und β\beta-D-Fructose α,β\alpha,\beta-1,2-glykosidisch verbunden.

Benennen Sie für lösliche Stärke (Amylose) die Monosaccharid-Bausteine und ihre Verknüpfungsart.

Lösung: In Stärke (Amylose) sind α\alpha-D-Glucoseeinheiten α\alpha-1,4-glykosidisch verbunden.

Zeichnen Sie einen Strukturformelausschnitt aus einem Amylose-Molekül mit drei Monosaccharid-Einheiten.

Lösung: Strukturformelausschnitt mit drei über α\alpha-1,4-glykosidische Bindungen verknüpften D-Glucopyranose-Einheiten in Sessel- bzw. Haworth-Darstellung mit allen Hydroxygruppen und Sauerstoffatomen.

Erläutern Sie eine Nachweisreaktion, mit der sich Stärke und Saccharose voneinander unterscheiden lassen.

Lösung: Eine Unterscheidung ist durch Zugabe von Iod-Kaliumiodid-Lösung (Lugolsche Lösung) möglich. Bei Amylose ist eine Blaufärbung zu beobachten, bei Saccharose hingegen tritt keine Verfärbung ein. Die Blaufärbung bei der Amylose erfolgt durch Einlagerung von Iod-Molekülen in die spiralförmige Amylose-Kette (Einschlussverbindung).

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