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Faculté des Sciences

Examen du 13/11/2003

UNIVERSITE PARIS SUD - MODULE S3 SV 13.11.03 EPREUVE PARTIELLE DE CHIMIE ORGANIQUE

durée : 2 heures

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QUESTION I : (3 points)

Pour chacun des composés A à C suivants, indiquez le degré d’insaturation et proposez la formule demi- développée de deux isomères :

a) A C

3

H

4

Cl

2

b) B C

5

H

7

NO

2

c) C C

6

H

5

BrClN QUESTION II : (3 points)

Des liquides ioniques, tels que le composé D représenté ci- contre, sont des nouveaux solvants qui pourraient réduire les émissions polluantes de l'industrie chimique.

Tous les atomes du composé D autres que l’hydrogène possèdent huit électrons sur leur couche de valence.

1. Sachant que le numéro atomique du bore est 5 (configuration électronique1s

2

2s

2

2p

1

), quelle est la charge portée par l’ion BF

4

?

2. Ecrire une structure de Lewis du sel D contenant le minimum d'atomes chargés. On précise que tous les atomes présents dans ce composé sont représentés.

3. Sachant que le cycle du composé D est plan, donnez

l'hybridation des atomes de carbone et d'azote N(1) et N(2) de ce composé. Précisez, le cas échéant, dans quelle orbitale se trouvent les doublets libres présents sur les atomes du cycle.

QUESTION III : (2 points)

On considère le composé E représenté ci-contre.

1. Indiquez le type (σ ou π) de chacune des liaisons.

2. Précisez l’état d’hybridation des atomes de carbone.

3. Représentez les orbitales p de ces atomes.

4. La molécule est-elle chirale ? Justifiez votre réponse. composé E

5. Combien de stéréoisomères correspondent à la formule semi-développée de E ? Représentez-les.

QUESTION IV : (3 points)

(2)

La formule d'une prostaglandine (PGE

2, substance pro- inflammatoire, composé F) est représentée ci-contre.

1. Quel est le degré d'insaturation de ce composé ?

2. Entourez et nommez quatre groupements fonctionnels différents.

3. Décrivez la configuration absolue (R ou S) des carbones C(11) et C(12), ainsi que la configuration (E ou Z) des doubles liaisons du composé F. Indiquez par une numérotation l’ordre de priorité des

substituants selon les règles CIP en justifiant par le développement de ces substituants.

QUESTION V : (2 points)

Représentez les composés G à I suivants avec leur stéréochimie : a) G : trans-1,3-dichlorocyclobutane

b) H : (Z)-3,7-diméthylocta-2,6-dién-1-ol (géraniol)

c) I : acide méso-2,3-dihydroxybutanedioïque (acide méso-tartrique) QUESTION VI : (3,5 points)

Le (-)-ribose J, dessiné en représentation de Cram ci-dessous, est un constituant important des acides ribonucléiques (ARN) et possède un pouvoir rotatoire spécifique = - 20,0.

1. Représentez ce sucre en projection de Fischer.

2. En justifiant votre réponse, précisez à quelle série (D ou L) appartient ce sucre.

3. Représentez en projection de Fischer le ribose de la série opposée (énantiomère de J).

4. Le (+)-ribose est un produit peu abondant dans la nature et doit être synthétisé. A l’issue de l’une de ces synthèses, l’analyse d’un échantillon a montré que le produit obtenu était un mélange de 80% de (+)- ribose et de 20% de (-)-ribose.

4.1 Quelle est la pureté optique de l’échantillon ? On supposera que la pureté optique est égale à l’excès énantiomérique.

4.2 En déduire le pouvoir rotatoire spécifique du ribose obtenu. Justifiez son signe.

QUESTION VII: (3,5 points)

Le 1,1,3-triméthylcyclohexane, composé K est représenté ci-dessous en projection de Newman.

1. Représentez la conformation « chaise » correspondant à cette projection de Newman.

2. Cette conformation est-elle la plus stable possible pour ce composé ? Justifiez votre réponse.

3. Précisez la configuration absolue du (des) carbone(s) asymétrique(s).

4. Existe-t-il un ou plusieurs stéréoisomères de configuration de K ? Si la réponse est positive, dessinez- le(s) en utilisant la représentation de Cram.

5. Expliquez pourquoi le 1,1,3-triméthylcyclohexane commercialisé par les fournisseurs de produits chimiques est un produit optiquement inactif.

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13.11.03 CORRIGE DE L’EPREUVE PARTIELLE

DE CHIMIE ORGANIQUE

QUESTION I : (3 points)

QUESTION II : (3 points)

1. L’atome de bore porte une charge négative.

3. N(1) sp2 ; pas de doublet libre. N(2) sp2 ; doublet dans l’orbitale p.

QUESTION III : (2 points)

QUESTION IV : (3 points)

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QUESTION V : (2 points)

QUESTION VI : (3,5 points)

QUESTION VII: ( 3,5 points)

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