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sommaire 1-introduction........................................................

sommaire 1-introduction.......................................................................................................................................1 2- NOMENCLATURE ET PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES ALCÈNES.....................................2 3- PROPRIÉTÉS CHIMIQUE DES ALCÈNES :.............................................................................3 3-1-Additions........................................................................................................................................3 3-1-1Hydrogénation.............................................................................................................................3 3-1-2-Hydro halogénation....................................................................................................................4 4- RÉACTIVITÉ DES ALCÈNES......................................................................................................4 5- LES ALCÈNES À L'ÉTAT NATUREL.........................................................................................6 6- PRÉPARATIONS DES ALCÈNES................................................................................................7 6-1- PAR RÉACTIONS D'ÉLIMINATION.......................................................................................7 7- UTILISATIONS DES ALCÈNES...................................................................................................8 8-CONCLUSION :...............................................................................................................................8 9-BIBLIOGRAPHIE :.........................................................................................................................9 Liste de figure : Figure01 :Hydrocarbures………………..02 Figure 02 :Les états de la matière……………03 Figure03 :Grandes classes de réactions chimiques………………..04 Figure04 :Raffinage du pétrole, distillation fractionnée…………………06 Figure05 : Laurier……………………..07 figure 06 :Fabrication des peintures…………………08 1 RESUME : Les alcènes sont des molécules comportant une double liaison C=C. Cette double liaison est réactive, et permet des réactions variées en synthèse organique. C’est pourquoi les alcènes sont des produits de départ intéressants pour la fabrication de nombreuses molécules. L’industrie pétrolière fournit, après craquage du pétrole brut, des alcènes légers, en particulier l’éthène (ou éthylène), et le propène. La chimie des alcènes est très riche ; une première partie des réactions sera vue dans ce chapitre, le plus gros faisant partie du programme de spéciales. En outre, les alcènes constituent des molécules de choix pour l’élaboration de théories sur la réactivité en chimie organique 2 1-introduction Les alcènes, encore appelés carbures éthyléniques ou oléfines, sont des hydrocarbures de formule générale CnH2n. Ils appartiennent à la série aliphatique car ils ont un squelette carboné non cyclique. Ils comportent une instauration, c'est-à-dire que deux atomes de carbone adjacents, dans l'hybridation sp2, échangent entre eux deux liaisons et, en outre, ne sont reliés chacun qu'à deux autres atomes (tri-coordination des atomes de carbone sp2). On ne les trouve pas dans la nature. Le plus anciennement connu est l'éthylène C2H4, obtenu par chauffage à 160 0C d'un mélange d'alcool éthylique et d'acide sulfurique concentré. L'éthylène a été caractérisé après qu'il eut été découvert dans le gaz des hauts fourneaux. Sa principale source est aujourd'hui le vapocraquage des pétroles où il est accompagné de ses premiers homologues : le propène ou propylène, les butènes -1 et -2 cis et trans, le méthyle-2 propène ou isobutène et le butadiène -1,3 dont il est séparé par distillation fractionnée. L'éthylène, en Europe, remplace depuis trente-cinq ans l'acétylène comme matière première hydrocarbonée pour la chimie. Ses nombreuses réactions d'addition le placent au centre d'un ensemble de fabrications de gros tonnage d'intermédiaires fonctionnels : hydratation en éthanol, oxydation en époxyéthane (oxyde d'éthylène), source de glycol, d'éthanolamines, d'éthers et d'esters du glycol, oxydation en éthanal (acétaldéhyde), chloration et déshydrochloration en chlorure de vinyle, addition du benzène puis déshydrogénation en styrène, polymérisation en polyéthylènes. Le propylène et les butènes sont également transformés en produits intermédiaires fonctionnels. Leurs polymérisation et copolymérisation conduisent à des macromolécules douées de propriétés pratiques remarquables. 1 2- NOMENCLATURE ET PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES ALCÈNES Figure01 :Hydrocarbures Les alcènes, de formule générale CnH2n (où n est le nombre d’atomes de carbone dans la molécule), comportent une ou plusieurs doubles liaisons. Leur nomenclature dérive de celle des alcanes, la terminaison en -ane étant remplacée par une terminaison en -ène (éthène, propène, etc. → chimie organique, hydrocarbure). Comme ils renferment une double liaison, ils présentent, à partir du butène (C4H8), des isoméries de position et de géométrie (existence de deux isomères correspondant à des dispositions relatives différentes des groupes alkyles sur la double liaison). Ainsi, pour le but-2-ène, on a les deux isomères suivants : le cis-but-2-ène (les substituants prioritaires sont du même côté du plan formé par la double liaison) et le trans-but-2-ène (substituants prioritaires de part et d’autre de la double liaison) : et 2 Figure 02 :Les états de la matière Pour un même nombre d’atomes de carbones, les alcènes ont des points d’ébullition légèrement inférieurs de ceux des alcanes. Aussi, à l’instar des alcanes, les quatre premiers termes des alcènes (jusqu'à C4H8) sont gazeux dans les conditions de température et de pression ordinaires ; les termes suivants sont liquides jusqu’à C18H36, et au-delà, ils sont solides. Par ailleurs, les alcènes sont insolubles dans l’eau, mais solubles dans les autres hydrocarbures. 3- PROPRIÉTÉS CHIMIQUE DES ALCÈNES : La réactivité chimique des alcènes est caractérisée par la présence, au niveau du couple d'atomes doublement liés, d'une importante densité électronique (σ + π) assortie d'une polarisabilité élevée du doublet π. Elle se manifeste, de ce fait, vis-à-vis des réactifs électrophiles qui amorcent, avec les alcènes, des réactions d'addition. La possibilité de disposer, sur un carbone adjacent à la double liaison, d'une orbitale pz par départ d'un atome d'hydrogène, proton H+ ou atome neutre H., est favorisée par la conjugaison de cette orbitale avec celles (de même nature) des deux atomes doublement liés et conduit à des réactions de substitution sur cet atome en α (substitution en position allylique). 3-1-Additions 3-1-1Hydrogénation Le dihydrogène H2 s'additionne sur la double liaison des alcènes en présence de catalyseurs hétérogènes comme le platine et le palladium en phase liquide, à température ordinaire, et sous une légère pression ; on utilise le nickel de Raney en phase liquide et à température ordinaire, le nickel de Sabatier, en phase vapeur et à 150 0C. L'hydrogène, adsorbé sur le catalyseur, se fixe essentiellement en cis sur l'alcène, lui-même adsorbé. La vitesse de la réaction décroît lorsque le degré de substitution de la double liaison croît. On peut tirer parti 3 de cette propriété cinétique pour hydrogéner sélectivement les doubles liaisons les moins encombrées d'un substrat. La même addition d'hydrogène peut être réalisée en présence de catalyseur homogène comme RhCl(PPh3)3 (Wilkinson) qui permet l'hydrogénation des doubles liaisons éthyléniques sans perturber des groupes fonctionnels réductibles comme ester, nitro, cyano, carbonyle (addition essentiellement cis). 3-1-2-Hydro halogénation En l'absence de lumière et d'initiateurs de réactions radicalaires comme l'oxygène, les fluorure, chlorure, bromure et iodure d'hydrogène se fixent sur les alcènes à température ordinaire. Le mécanisme de la réaction a été largement étudié ; il correspond à une addition électrophile de l'hydrogène H+ suivie par une addition nucléophile de l'halogène X- sur le composé formé (réactions 10). La stéréochimie de cette addition est normalement trans du fait de la difficulté d'approche, par le nucléophile X-, de la face de la double liaison déjà occupée par le proton. L'orientation ou régiosélectivité de l'attaque, par le nucléophile X-, du complexe intermédiaire résulte de la dissymétrie de la distribution électronique de ce complexe. La densité de charge positive de ce cation est maximale au niveau de l'atome de carbone le plus substitué ; c'est donc sur celui-ci que se fixe le nucléophile X- : cette règle d'orientation a été proposée, sur des bases expérimentales, par Markovnikov en 1870. 4- RÉACTIVITÉ DES ALCÈNES Figure03 :Grandes classes de réactions chimiques Les alcènes sont caractérisés par une plus grande réactivité chimique que les alcanes. Ce sont surtout des réactions d’addition électrophile qui se produisent sur la double liaison avec l’action de 4 divers réactifs dits électrophiles (H2O, HCl, HOCl, halogènes, etc.) : ces derniers sont générateurs d’espèces présentant une déficience électronique, en général des cations. Ainsi, l’éthylène (ou éthène) fixe le brome en plusieurs étapes : la double liaison est d’abord attaquée par le cation Br+ (issu de la molécule Br2) avec formation d’un carbocation bromé (BrCH2– CH2 +) qui fixe ensuite l’anion Br− : Br2 → Br+ + Br− Br+ + CH2=CH2 → BrCH2–CH2 + BrCH2–CH2 + + Br− → BrCH2–CH2Br Avec les alcènes non symétriques (RCH=CHR′ et RR′C=CR′′R′′′), la réaction est stéréospécifique, et on obtient deux produits différents en quantités inégales : la réaction présente une régiosélectivité (→ stéréochimie). En outre, les deux fragments du réactif électrophile (cation, puis anion) se fixent de part et d’autre du plan de la double liaison (trans-addition). Ainsi, dans l’addition de HCl sur un alcène non symétrique, le cation H+ se fixe préférentiellement sur l’atome de carbone portant le plus petit nombre de substituants alkyles R (règle de Markovnikov) : RCH=CH2 + HCl → RCHCl–CH3 Cette règle n’est cependant pas absolue ; en présence notamment de peroxydes, HBr se fixe sur un alcène non symétrique, en sens inverse de celui qui correspond à la règle de Markovnikov : c’est l’effet Kharasch (mécanisme radicalaire) ; le radical Br• se fixe sur l’atome de carbone portant le moins de substituants alkyles : RCH=CH2 + HBr → RCH2–CH2Br Les alcènes, en présence de catalyseurs, fixent également l’hydrogène pour donner des alcanes : RCH=CHR′ + H2 → RCH2–CH2R′ L’addition de monoxyde de carbone (CO) en présence d’hydrogène et de catalyseurs conduit aux aldéhydes (réaction oxo). L’oxydation des alcènes par divers réactifs chimiques correspond également à une addition sur la double liaison : elle peut se faire sans qu’il y ait de coupure de la chaîne carbonée. Par exemple, avec le peroxyde d’hydrogène (H2O2), il se forme d’abord un époxyde, qui s’hydrolyse ensuite en diol (glycol). La fixation des deux groupes OH (→ alcool) se réalise de part et d’autre du plan de la double liaison : c’est une trans-addition. En revanche, un alcène à froid, en milieu basique, avec du permanganate de potassium (KMnO4) dilué, conduit à un diol ; lors de cette réaction, la fixation des deux groupes OH 5 s’effectue sur le même côté du plan de la double liaison, sans coupure de uploads/Finance/ les-alcene.pdf