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EXERCICE 15 Corrigé RETOUR AU SOMMAIRE Enoncé : Etude d'une structure Un compos

EXERCICE 15 Corrigé RETOUR AU SOMMAIRE Enoncé : Etude d'une structure Un composé organique A contient (en masse) 72,4% de carbone, 13,8% d'hydrogène et 13,8% d'oxygène. Sa masse molaire est 116 g.mol-1. 1) Déterminer la formule moléculaire de A. 2) Le spectre IR du composé A présente une large bande d'absorption vers 3400 cm-1. Quelle est la fonction présente dans A ? 3) Détermination de la structure de A. On dispose des renseignements suivants: A ne réagit pas avec le dichromate de potassium en milieu acide. La déshydratation de A conduit majoritairement à B ; l'ozonolyse de B, suivie d'une hydrolyse en milieu réducteur, donne deux composés C et D. C et D donnent un précipité jaune avec la 2,4-DNPH C réduit la liqueur de Fehling et comporte une chaîne carbonée linéaire de 4 carbones. D ne réagit pas avec la liqueur de Fehling et donne un précipité jaune avec le diiode en milieu basique. 3-1) A l'aide des informations précédentes, donner les formules et les noms des composés C,D,B et A en expliquant le raisonnement suivi. 3-2-a) Ecrire l'équation bilan de la déshydratation de A, préciser les conditions opératoires. 3-2-b) Lors de la déshydratation, il se forme aussi un composé B', isomère de B. Donner la formule de B'. Quelle règle permet de justifier la prépondérance de B par rapport à B' ? 3-3) Quel produit organique obtient-on lors de la réduction de la liqueur de Fehling par C ? 3-4) Ecrire l'équation bilan de la réaction de D avec le diiode en milieu basique. 4) Action du bromure de méthylmagnésium sur C : C réagit avec le bromure de méthylmagnésium; on obtient le composé E. Le mélange obtenu est hydrolysé à froid en milieu acide, on obtient F. 4-1) Ecrire l'équation bilan de la réaction du bromure de méthylmagnésium avec C, conduisant à E. Préciser les conditions opératoires. 4-2) Donner la formule et le nom du composé F. Données: Masses molaires atomiques en g.mol-1 H : 1,0 O : 16,0 C : 12,0 Corrigé : 1) On vérifie que %C + %H + %O = 100% (72,4+13,8+13,8 = 100) et l’on pose la formule générale moléculaire de A : CxHyOz. 72,4/12x = 13,8/y = 13,8/16z = 100/116 Soit x = 72,4.116/1200 = 7 y = 13,8.116/100 = 16 z = 13,8.116/1600 = 1 et A a comme formule moléculaire C7H16O. 2) A est un alcool. 3) 3-1) A est un alcool tertiaire car il ne peut être oxydé. Par déshydratation il donne un alcène B de formule semi- développée générale : C est un aldéhyde (c’est un composé carbonylé (test positif à la 2,4-DNPH) qui réduit la liqueur de Fehling) : (R2 = H) C : R1CHO D est une cétone méthylée (test positif avec le diiode en milieu basique) (R3 = CH3) D : CH3- CO-R4 On en déduit - que C est le butanal : - que D est la propanone : - que B est le 2-méthylhex- 2-ène : - que A est le 2- méthylhexan-2-ol : 3-2-a) 3-2-b) Règle de Zaïtsev : Lors d’une élimination, si la double liaison peut se former en deux positions, elle se forme de préférence avec le carbone qui porte le moins d’atomes d’hydrogène. 3-3) 3-4) 4) 4-1) 4-2) Vers l’énoncé EXERCICE 160 RETOUR AU SOMMAIRE Enoncé : L'analyse organique d'un composé (A) CxHyOz a donné les résultats suivants (composition massique) : % de carbone : 64,86 % d'hydrogène : 13,51 Densité de vapeur par rapport à l'air : 2,55 1-1) Déterminer la formule moléculaire de (A). 1-2) Le spectre I.R. de (A) est le suivant : 1-2-1) Pouvez-vous à partir de ce spectre, identifier la fonction présente dans la molécule de (A) ? 1-2-2) Ecrire les quatre formules développées possibles pour (A) et donner les noms des isomères correspondants. 1-3) Sachant que la molécule de (A) présente un centre de chiralité, 1-3-1) Donner sa formule semi-développée. 1-3-2) Représenter en représentation de Cram les deux énantiomères en précisant pour chacun, la configuration absolue R ou S. Justifier la réponse. 1-4) Le composé (A) est oxydé par le mélange sulfochromique en un produit (B). 1-4-1) Ce composé (B) donne un précipité avec la 2,4-DNPH ainsi qu'avec le diiode en milieu alcalin. Comment ces réactions permettent-elles d'obtenir la structure de (B) ? Nommer (B). 1-4-2) Ecrire l'équation chimique de la réaction d'oxydation de (A) en (B). 1-5) Le spectre I.R. de (B) est le suivant : Permet-il de confirmer la structure de (B) ? 1-6) Ce produit (B) réagit mole à mole avec le benzaldéhyde en milieu basique à chaud. On obtient deux produits (C) et (C') de même formule brute C11H12O. 1-6-1) Comment appelle-t-on les deux réactions successives qui conduisent à la synthèse de (C) et de (C') ? 1-6-2) Donner la formule semi-développée de (C) et celle de (C'). 1-7) Le produit (B) est traité par du bromure d'éthylmagnésium dans l'éther anhydre. On obtient un produit (D), qui est ensuite hydrolysé pour donner un produit (E). Ecrire les équations chimiques correspondantes ; donner la formule semi-développée de (E). Données : Masses molaires atomiques en g.mol-1 : M(O) = 16,0 M(C) = 12,0 M(H) = 1,0 . Formule du benzaldéhyde : On rappelle la relation donnant la masse molaire d'un gaz : M = 29 d. Corrigé 1-1) Masse molaire de (A) : M(A) = 29 x 2,55 = 74 g.mol-1 . Le pourcentage en oxygène est : 100- 64,86-13,51 = 21,63. 12x/64,86 = y/13,51 = 16z/21,63 = 74/100. Soit · x = 74.64,86/1200 = 4 · y = 74.13,51/100 = 10 · z = 74.21,63/1600 = 1 La formule moléculaire de (A) est C4H10O. 1-2) 1-2-1) Le spectre de (A) fait apparaître un pic intense, arrondi à 3300-3400 cm-1 bande d'absorption d'un alcool. 1-2-2) Formule des quatre isomères de (A) : 1-3) 1-3-1) Le seul isomère présentant un centre de chiralité est le butan-2-ol : 1-3-2) Représentations de Cram : 1-4) 1-4-1) (B) est une cétone (réaction positive à la 2,4-DNPH) ; cétone méthylée (réaction positive au diiode en milieu alcalin). (B) est la butanone. 1-4-2) L'équation d'oxydation s'écrit (avec R = CH3- et R' = -CH2-CH3) : Le bilan: 1-5) On aperçoit sur le spectre de (B) une bande d'absorption à 1700 cm-1 environ, caractéristique de la fonction cétone (C=O). 1-6) 1-6-1) Les deux réactions successives sont l'aldolisation et la crotonisation. 1-6-2) Les composés (C) et (C') ont pour formule moléculaire : 1-7) EXERCICE 12 Corrigé RETOUR AU SOMMAIRE Enoncé : L'analyse organique d'un composé (A) CxHyOz a donné les résultats suivants (composition massique): % de carbone 64,86 % d'hydrogène 13,51 densité d de vapeur par rapport à l'air 2,55 1-1) Déterminer la formule brute de A 1-2) Le spectre I.R. de A est fourni en annexe 1. 1-2-1) Pouvez-vous, à partir de ce spectre, identifier la fonction présente dans la molécule de A? 1-2-2) Ecrire les quatre formules semi-développées possibles pour A et donner les noms des isomères correspondants. 1-3) Sachant que la molécule de A présente un centre de chiralité. 1-3-1) Donner sa formule semi-développée. 1-3-2) Représenter en perspective de Cram les deux énantiomères en précisant pour chacun, la configuration absolue R ou S. Justifier la réponse. 1-4) Le composé A est oxydé par le mélange sulfochromique en un produit B. 1-4-1) Ce composé B donne un précipité avec la 2,4-DNPH ainsi qu'avec le diiode en milieu alcalin. Comment ces réactions permettent-elles d'obtenir la structure de B? Nommer B. 1-4-2) Ecrire l'équation chimique de la réaction d'oxydation de A en B. 1-5) On donne en annexe 2, le spectre IR du produit B obtenu.Permet-il de confirmer la structure de B? Justifier. 1-6) Ce produit B réagit mole à mole avec le benzaldéhyde en milieu basique à chaud. On obtient deux produits C et C' de même formule brute C11H12O. 1-6-1) Comment appelle-t-on les deux réactions successives qui conduisent à la synthèse de C et de C'? 1-6-2) Donner la formule semi-développée de C et celle de C'. 1-7) Le produit B est traité par du bromure d'éthylmagnésium dans l'éther anhydre. On obtient le produit D, qui est ensuite hydrolysé pour donner un produit E. Ecrire les équations chimiques correspondantes; donner la formule semi-développée de E. Données: masses molaires atomiques en g.mol-1 : MO = 16,0 ; MC = 12,0 ;MH = 1,0. On rappelle la relation donnant la masse molaire d'un gaz : M = 29 d. formule du benzaldéhyde: Annexe1 Spectre IR du produit A Annexe2 Spectre IR du produit B Corrigé 1-1) M = 29d = 29 x 2,55 = 73,95 environ 74 g.mol-1 Le pourcentage d’oxygène est : %O = 100 – (64,86 + 13,51) = 21,63% La formule générale de A est ) CxHyOz 12x/64,86 = y/13,51 = 16z/21,63 = 74/100 x = 64,86x74/1200 = 4 y = 13,51x74/100 = 10 z = 21,63x 74/1600 = 1 La formule moléculaire de A : C4H10O 1-2) D’après le spectre IR c’est un alcool (bande d’absorption large vers 3300 cm-1). Butan-1-ol CH3-CH2-CH2-CH2-OH Butan-2-ol 2-méthylpropan-1-ol 2-méthylpropan-2-ol 1-3) 1-3-1) C’est le butan-2-ol car il a un uploads/Geographie/ examen-chimie-organique-2018-2019-exercice-3-u-man 1 .pdf