Page 1 sur 26 CHIMIE ORGANIQUE (SUITE…) PLAN DU COURS Chapitre 1 : Les organoma

Page 1 sur 26 CHIMIE ORGANIQUE (SUITE…) PLAN DU COURS Chapitre 1 : Les organomagnésiens mixtes ; additions nucléophiles I Préparation et propriétés générales 1) Les halogénures d’alkylmagnésium 2) Autres organométalliques : l’exemple des organolithiens 3) Magnésiens vinyliques et acétyléniques II Réactivité nucléophile des organomagnésiens 1) Addition nucléophile au groupe carbonyle 2) Additions nucléophiles sur les dérivés d’acides carboxyliques 3) Addition nucléophile sur le dioxyde de carbone 4) Ouverture des époxydes Chapitre 2 : Les composés à liaison simple carbone- hétéroatome I Les halognéoalcanes 1) Définition, nomenclature, classe 2) Origine et utilisations 3) Propriétés de la liaison C −X 4) Quelques propriétés physiques 5) Réactivité, basée sur la rupture hétérolytique de la liaison C −X Page 2 sur 26 II Les alcools et les éthers 1) Définition, nomenclature, classe 2) Origine et utilisations 3) Propriétés des liaisons C −O et O −H 4) Quelques propriétés physiques 5) Réactivité : acido-basicité, nucléophilie-électrophilie, oxydoréduction III Les amines 1) Définition, nomenclature, classe 2) Origine et utilisations 3) Les propriétés des liaisons C −N et N −H 4) Quelques propriétés physiques 5) Réactivité : acido-basicité, nucléophilie-électrophilie Chapitre 3 : Les réactions de substitution nucléophile I Le mécanisme bimoléculaire S S S SN N N N 1) Présentation sur le cas de la réaction de l’ion iodure avec le (R)-2-bromobutane dans l’acétone 2) Nucléophiles oxygénés Synthèse des éthers par la méthode de Williamson 3) Nucléophiles azotés Réaction d’alkylation des amines d’Hofmann II Le mécanisme unimoléculaire S S S SN N N N 1) Présentation sur le cas de l’hydrolyse du (R)-3-chloro-3-méthylhexane 2) Alcoolyse d’un halognéoalcane III Compétition entre les deux mécanismes 1) Facteur principal : la classe du substrat 2) La nature du nucléophile 3) La nature du solvant IV Substitution d’un groupe hydroxyle par un halogène 1) La méthode au tosylate 2) Traitement des alcools par HX concentré Réactif de Lucas ; test de Lucas 3) Utilisation de réactifs spécifiques en solvant non aqueux : SOCl , PCl , PBr Page 3 sur 26 Chapitre 4 : Les réactions d’élimination ; compétition élimination/substitution I Les mécanismes E2 et E2 1) Le mécanisme bimoléculaire E2 2) Le mécanisme unimoléculaire E1 3) Compétition entre E2 et E1 4) Régiosélectivité et diastéréosélectivité : règle de Saystev II Compétition entre élimination et substitution 1) Influence de la température 2) Critères de basicité et de nucléophilie III La déshydratation des alcools 1) Alcools primaires 2) Alcools tertiaires 3) Alcools secondaires 4) Cas des éthers mixtes Page 4 sur 26 DOCUMENTS Document 1 : Le montage de synthèse d’un organomagnésien garde à CaCl2 anhydre réfrigérant à boules ballon tricol olive magnétique d'agitation 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 2 3 4 5 6 7 8 9 11 agitateur magnétique (chauffant seulement pour la fin) support élévateur ampoule de coulée isobare Page 5 sur 26 Document 2 : Exemples de synthèses magnésiennes ou lithiennes Rendement expérimental MgBr + H C H O méthanal .éther anhydre .H O, H!O" C H OH H alcool primaire 93% MgBr + H C C H3 O aldéhyde .éther anhydre .H O, H!O" C H OH CH3 alcool secondaire 54% Li + C H3 C C H3 O cétone .THF anhydre .H O, H!O" C CH3 OH CH3 alcool tertiaire 95% C H3 MgBr 2 + H O CH3 O ester (méthanoate d’alkyle) .éther anhydre .H O, H!O" C H OH CH3 C H3 alcool secondaire 90% MgBr 2 + C H3 O CH3 O ester .éther anhydre .H O, H!O" C CH3 OH alcool tertiaire 67% MgBr + Cl O chlorure d’acyle .THF anhydre %&'℃ .H O, H!O" O cétone 95% MgBr + C H3 C N nitrile .THF anhydre .H O, H!O" C H3 O cétone 44% MgBr + O époxyde .THF anhydre .H O, H!O" CH2 CH2 OH alcool primaire 62% Page 6 sur 26 Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Cl Document 3 : Quelques halogénoalcanes CH3 Br bromométhane (insectide gazeux pour enfumages, aujourd'hui interdit !) Cl H C H3 H Br CH2 C H3 H C H3 I C H3 C H3 C H3 tertiaire : secondaire : primaire : chloroéthane chlorure d'éthyle (S)-2-bromobutane 2-iodo-2-méthylpropane iodure de tertiobutyle ou ou bromure de (S)-sec-butyle ou Solvants polychlorés : CH2Cl2 HCCl3 CCl4 C H3 CCl3 CHCl CCl2 CCl2 CCl2 dichlorométhane ou chlorure de méthylène trichlorométhane ou chloroforme tétrachloro- méthane ou tétrachlorure de carbone 1,1,1-trichloroéthane trichloroéthylène perchlorure d’éthylène Le chlorure de vinyle : 35 millions de tonnes produites par an ! CHCl CH2 chloroéthène ou chlorure de vinyle (CVM : chlorure de vinyle monomère) Des insecticides très nocifs : Lindane DDT Page 7 sur 26 Document 4 : Tableaux de données Tableau 1 : Propriétés comparées de molécules CH −X Molécule Longueur de liaison CX (nm) Moment dipolaire (D) (eau=1,86 D) Énergie de liaison CX (kJ⋅mol%) Énergie de dissociation ionique CX (kJ⋅mol%) Polarisabilité de CX relative à la liaison CC CH −H 0,11 0 410 1,29 CH −F 0,14 1,86 460 1900 1,19 CH −Cl 0,18 1,89 360 1300 4,92 CH −Br 0,19 1,82 300 1200 7,0 CH −I 0,21 1,62 240 1100 10,9 CH −NH 0,15 1,31 300 2200 1,15 CH −OH 0,14 1,70 360 2200 1,11 Tableau 2 : température d’ébullition de l’éthane et des dérivés CH −CH −X X dans CH −CH −X . /0 (°C) H −88,8 F −37,7 Cl 12,3 Br 38,4 I 72,3 NH 16,6 OH 78,5 Tableau 3 : électronégativités de Pauling H : 2,2 C : 2,5 N : 3,0 O : 3,5 F : 4,0 Cl : 3,2 Br : 3,0 I : 2,7 Page 8 sur 26 Document 5 : Caractéristiques des principaux solvants Solvants protiques Solvants 4 5 (D) Acide acétique 6,15 1,68 Éthanol 24,5 1,74 Méthanol 32,7 1,71 Éthane-1,2-diol (glycol) 37,7 2,28 Eau 78,4 1,80 Solvants aprotiques Solvants aprotiques apolaires ou peu polaires 4 5 (D) Hexane 1,88 0,00 CCl4 2,24 0,00 Benzène 2,28 0,00 Et2O (éther) 4,34 1,30 CHCl3 (chloroforme) 4,81 1,15 CH3CO2Et (acétate d’éthyle) 6,02 1,88 THF 7,58 1,75 CH2Cl2 (dichlorométhane) 8,93 1,55 Solvants aprotiques très polaires 4 5 (D) Pyridine 12,4 2,37 Acétone 20,7 2,86 HMPA 29,6 5,55 DMF 37,0 3,87 DMSO 46,7 3,90 N O pyridine acétone (propanone) O P (CH3)2N (CH3)2N N(CH3)2 H C O N(CH3)2 S O CH3 C H3 HMPA HexaMéthylPhosphorotriAmide DMF DiMéthylFormamide DMSO DiMéthylSulfOxyde Page 9 sur 26 Document 6 : Principaux alcools NOM PRÉPARATION UTILISATIONS Méthanol Hydrogénation catalytique du monoxyde de carbone. Solvant de corps gras, d’huiles, de résines, de nitrocellulose ; production de colorants, de formaldéhyde, de solutions antigel, de carburants spéciaux, de matières plastiques. Éthanol Hydratation directe de l’éthylène. Solvant de produits tels que laques, peintures, vernis, colles, produits pharmaceutiques, explosifs; solvant dans la synthèse de certains composés à haut poids moléculaire. Iso-propanol Hydratation indirecte du propylène par l’acide sulfurique à 75%, puis hydrolyse. Solvant pour huiles, gommes, alcaloïdes, résines ; production d’acétone, de savons, de solutions antiseptiques. Propan-1-ol Sous-produit de l’oxydation à l’air de mélanges de propane et de butane. Solvant pour laques, résines, revêtements, films, cires ; liquide de frein ; production de l’acide propionique et de plastifiants. n-Butanol Synthèse à partir d’éthanol ou d’acétylène. Solvant pour nitrocellulose, éthyl-cellulose, laques, plastiques urée-formaldéhyde, urée-mélamine ; diluant de fluides hydrauliques ; solvant de médicaments. Isobutanol Synthèse à partir d’oxyde de carbone et d’hydrogène à haute pression, puis distillation des produits formés. Solvant pour fluides de freins à base d’huile de ricin ; substitut de l’alcool n-butylique pour la synthèse des résines uréiques. Butan-2-ol Hydratation du butane formé dans le craquage du pétrole. Synthèse de produits chimiques tels que la méthyl- éthylcétone ; solvant des laques à nitrocellulose ; fabrication de liquides de freins, huiles spéciales. Ethylène glycol Oxydation de l’éthylène en glycol. Fluide de dégivrage, antigel, liquide de freins ; production d’explosifs ; solvant pour teintures, huiles, résines, vernis, encres, colorants. Diéthylène glycol Sous-produit de la production d’éthylène glycol. Solvant pour colorants, résines ; agent anti-fuite. Triéthylène glycol Sous-produit de la production d’éthylène glycol. Désinfectants et déshumidifiants de l’air ; production de résines, agents plastifiants. Glycérol (glycérine ; propane- 1,2,3-triol) Traitement des graisses dans la fabrication des savons ou à partir du propylène. Production de résines alkydes, explosifs, cellophane ; humidifiant du tabac. Sorbitol Réduction du sucre, souvent sucre de maïs, par l’hydrogène. Édulcorant artificiel; cholérétique ; source d’alcool dans la fabrication de résines. Cyclohexanol Hydrogénation catalytique du phénol ou oxydation catalytique du cyclohexane à l’air. Produit intermédiaire dans la synthèse des produits chimiques utilisés dans la production du Nylon ; stabilisateur et homogénéisant de savons et détergents synthétiques ; solvant. Référence : www.alyon.org/InfosTechniques/chimie/principaux_alcools.html Document 7 : Référence : Chimie organique, Vollhardt, De Boeck Page 10 sur 26 Document 7 : Éthers-couronne et cryptands : Chimie organique, Vollhardt, De Boeck couronne et cryptands Page 11 sur 26 Document 8 : Principales amines • Amines acycliques Les amines acycliques forment des séries homologues appartenant aux trois classes. Les amines et des diamines simples qui sont assez volatiles possèdent une odeur souvent nauséabonde. Celle de la triméthylamine rappelle le poisson pourri. La pentane-1,5-diamine qui uploads/Finance/ pc-2-orga.pdf

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• Publié le Mar 11, 2021
• Catégorie Business / Finance
• Langue French
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