• Aucun résultat trouvé

LES HYDROCARBURES I) Les alcanes Les carbones ont une configuration sp

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "LES HYDROCARBURES I) Les alcanes Les carbones ont une configuration sp"

Copied!
48
0
0

Texte intégral

(1)

LES HYDROCARBURES I) Les alcanes

Les carbones ont une configuration sp3, la formule des alcanes est CnH2n+2. Les liaisons sont toutes simples et les angles sont de 109,27°. Ces liaisons sont solides, les produits sont donc inertes, ce qui donne des propriétés chimiques pauvres (produits paraffines, car peu d’affinités).

A) Préparation

Ils sont dérivés du pétrole qui est distillé en fonction de la température d’ébullition. On peut les préparer par :

1) Hydrogénation des alcènes

On augmente la température et la pression, et l’on va utiliser un catalyseur métallique (Palladium).

CnH2n + H2 CnH2n+2

Ex : CH2=CH2 CH3 – CH3

2) Hydrogénation d’alcynes CnH2-2 + 2H2 CnH2n+2

Ex : CHCH CH3 – CH3

3) Hydrogénation de composés halogénés H- + R – X R – H + X- (H- : hydrure) Ex : 4 R – X + LiAlH4 4 RH + LiX + AlX3

4) Synthèse de Wurtz

Réaction : on prépare un produit avec une chaîne carbonée plus longue que celle des produits de départ.

R – X + R – X + 2Na R – R + 2 NaX

On utilise cette réaction qu’avec des composés symétriques (R égaux), sinon il y a plusieurs possibilités de produits (R1 – R1, R1 – R2, R2 – R2).

5) Hydroboration d’alcènes

www.al3abkari-pro.com

(2)

B) Propriétés chimiques

Leur chimie est pauvre, la réactivité faible, donc ils sont intéressants pour les réactions de combustion.

CnH2n+2 +



3n1

2 O2 nCO2 + (n+1) H2O

On peut aussi substituer les H par des Cl avec de l’énergie photochimique h

II) Alcènes

CnH2n, avec double liaison centrale C=C formée d’une liaison  et d’une liaison  correspondant à un recouvrement latéral de deux orbitales p et plus fragile que la liaison , donc se casse plus facilement.

A) Nomenclature

Terminaison en ène. On prend la chaîne la plus longue comportant la double liaison et le substituant le plus petit pour celle-ci.

CH2=CH— groupement vinyle CH2=CH—CH2— groupement allyle B) Isomérie

Ces stéréoisomères ne sont pas objet-image l’un de l’autre, ce sont des diastéréoisomères.

C) Préparation

1) Hydrogénation partielle des alcynes

www.al3abkari-pro.com

(3)

2) Déshydratation des alcools

On obtient des alcènes à haute température (160°C)

La réaction de déshydratation est plus facile avec un alcool tertiaire qu’avec un alcool secondaire qu’avec un alcool primaire. En effet, l’alcool va donner un carbocation, les radicaux carbonés sont donneurs par effet inductif et vont donc stabiliser le carbocation, et les carbocations les plus stables (ceux avec le plus de radicaux carbonés) vont se former plus facilement.

3) Réaction de déshydrohalogénation en milieu basique

Règle de Zaitsev : L'hydrogène éliminé provient du carbone le plus substitué c'est à dire celui qui possède le moins d'atome d'hydrogène.

On a formation en priorité de l’alcène le plus stable.

Il y a une attaque électrophile du proton sur le doublet non-liant de l’Oxygène

www.al3abkari-pro.com

(4)

4) Préparation à partir d’hydroxydes d’ammonium tétrasubstitués

Plusieurs alcènes isomères sont susceptibles de se former.

H OH- H

  R—CH=CH—CH3 R—CH—CH—CH2

 R—CH2—CH=CH2 Hoffmann N+

 CH3 CH3 CH3

On obtiendra préférentiellement l’alcène le moins ramifié, le produit d’Hoffmann, car il se forme plus vite (réaction cinétique, à l’opposé de la formation du produit le plus ramifié qui correspond à une réaction thermodynamique). Plus R est gros, plus on aura de chances d’obtenir le produit d’Hoffmann.

5) Elimination d’un halogène

D) Propriétés chimiques

1) Réaction d’hydrogénation R—CH=CH2 R—CH2—CH3

H2 Pd

2) Additions électrophiles a- Halogénation

www.al3abkari-pro.com

(5)

Avec deux substituants, on obtient deux couples d’énantiomères possibles.

- Configuration Z :

Br H Br - R R R2

H H H H

H R1 Br C=C C—C

R1 Br+ R2 R1 Br+ R2 H Br R1 S S H

Br R2

- Configuration E :

Br R2

Br - R S H H R2 H R2

H R1 Br C=C C—C

R1 Br+ H R1 Br+ H H Br R1 S R R2

Br H

www.al3abkari-pro.com

(6)

b- Hydratation en milieu acide

c- Ajout d’un acide hypochloreux

d- Ajout d’un hydracide : effet Markovnikov Règle de Markovnikov :

L'hydrogène se fixe sur le carbone le moins substitué.

www.al3abkari-pro.com

(7)

e- Hydroboration : addition anti-Markovnikov CIS

3) Additions radicalaires : effet anti-Markovnikov ou effet Karash

a- Initiation

b- Propagation

www.al3abkari-pro.com

(8)

4) Oxydations

a- Oxydation ménagée (KMnO4 dilué et à froid)

b- Oxydation brutale (avec KMnO4 concentré et à chaud)

c- Époxydation (exemple)

4 stéréoisomères sont possibles : Z RR, SS ; E RS, SR.

d- Ozonolyse

www.al3abkari-pro.com

(9)

5) Polymérisation

Les alcènes se polymérisent à haute température et à haute pression en présence de catalyseurs.

nCH2=CH2  —( CH2—CH2 ) n— nCl—CH=CH2  —( CH—CH2 ) n— chlorure de vinyle 

Cl

nNC—CH=CH2  —( CH—CH2 ) n— acrylonitrile 

CN

nC6H5—CH=CH2  —( CH—CH2 ) n— styrène 

C6H5

6) Diènes

- Diènes éloignés : C=C—(CH2)n—C=C   - Diènes conjugués : C=C—C=C

  - Allènes : C=C=C

a- Oxydation de diènes conjugués

www.al3abkari-pro.com

(10)

b- Cycloaddition [4+2] : réaction de Diehl-Alder

Réaction de Diehl-Alder pour les diènes conjugués : les composés éthyléniques dont la double liaison est conjuguée avec un groupement attracteur s’additionnent en 1,4 sur les diènes conjugués. Il y a réorganisation des orbitales moléculaires.

III) Les alcynes

—CC— (pas de configuration Z ou E) On trouve plusieurs sous classes d’alcynes :

- Les disubstitués : R1—CC—R2 - Les « vrais » : R1—CC—H - Les acétylènes : H—CC—H

Leurs noms se terminent en –yne, et leur règle de nomenclature est la même que pour les alcènes. Lorsqu’on trouve dans une même molécule une double et une triple liaison, son nom doit se finir en –ènyne.

A) Préparation

Elle se fait à partir de dérivés dihalogénés à qui on va enlever deux moles de HX.

- Base : OH-; NH2- ; C2H5O-

- OH- ( alcoolique ) : provoque le déplacement de la triple liaison vers le centre de la chaîne => alcyne disubstitué.

- NH2- ( ou NaH dans DMSO ) : provoque le déplacement de la triple liaison vers l'extrémité de la chaîne => alcyne vrai. Il s’agit de la seule méthode pour obtenir des alcynes mais elle est capable de créer n’importe quel alcyne à partir de l’acétylène. Pour obtenir un acétylène, il faut une réaction à haute température.

- Dans de tels milieux basiques l'isomérisation en alléniques est fréquente.

www.al3abkari-pro.com

(11)

B) Propriétés chimiques 1) Additions

a- Hydrogénation

- Alcyne ---> Alcane : catalyseur = Pt; Ni

- Alcyne ---> Alcène : catalyseur = Pd Lindlar CIS

- Alcyne + métaux alcalins ( dans NH3 liq. ) ---> Alcène TRANS

- Alcyne + B2H6 ---> puis CH3CO2H ---> Alcène CIS - Anti Markovnikov b- Halogénation

Même mécanisme que pour les alcènes. On utilise Cl2 ou Br2 pour une addition totale, pour I2 on s'arrête à l'alcène.

c- Ajout d’un hydracide HX

Même mécanisme que pour les alcènes.

d- Hydratation

www.al3abkari-pro.com

(12)

e- Hydroboration Alcynes vrais : polyaddition

Alcynes substitués : monoaddition

www.al3abkari-pro.com

(13)

2) Oxydation

a- Combustion

C2H2 + 5/2 O2  2 CO2 + H2O H = -1310 kJ.mol-1 b- Oxydation ménagée (avec KMnO4) R1—CC—R2  R1—COOH + R2COOH R—CCH  R—COOH + CO2 + H2O 3) Réactions particulières aux alcynes vrais

a- Réaction avec l’amidure de sodium

b- Réaction avec les sels métalliques ou acétylures

Les alcynures formés sont instables et explosifs. Quand on parle de chimie des alcynures, on parle des propriétés du carbanion. Les alcynures réagissent avec les composés carbonylés.

c- Addition nucléophile avec les aldéhydes ou cétones

www.al3abkari-pro.com

(14)

IV) Les hydrocarbures aromatiques A) Nomenclature

On les trouve à l’état naturel dans certaines essences végétales et dans les pétroles comme le goudron de ouille. Les composés sont parfois en plusieurs cycles.

Toluène

Deux cycles : naphtalène, trois cycles : anthracène.

B) Préparation

On les prend généralement à l’état naturel mais il est possible de préparer des composés aromatiques à partir du benzène.

Réaction de Friedel et Craft

On fat réagir le benzène avec un dérivé halogéné en présence d’un acide de Lewis (accepteur d’électrons).

C6H6 + RCl  C6H5R + HCl

C) Propriétés physiques

Le benzène est généralement présent à l’état liquide et constitue un excellent solvant, il constitue 5% des composés aromatiques dans l’essence.

www.al3abkari-pro.com

(15)

D) Propriétés chimiques 1) Addition

a- Hydrogénation

b- Halogénation

2) Substitutions

a- Réaction de Friedel et Craft

b- Halogénation

c- Acylation

=> Formation de l’ion acylium :

www.al3abkari-pro.com

(16)

C6H5—CO—C6H5 : benzophénone C6H5—COH : benzaldéhyde

Cl—CO—Cl : phosgène, COH : formyle d- Sulfonation

Formation d’acide sulformique. Le SO3— est l’électrophile.

e- Nitration

L’électrophile est l’ion nitronium NO2+

. Il y a formation de nitrobenzène.

f- Réaction d’Hollemann

Ajout d’un électrophile au cycle—O—R dans une conformation méta, para ou ortho, le carbone lié à l’oxygène devient un carbocation.

www.al3abkari-pro.com

(17)

FONCTIONS MONOVALENTES

I) Dérivés halogénés

Ils résultent d’un remplacement d’un ou plusieurs hydrogènes d’un hydrocarbure par autant d’halogènes.

A) Nomenclature

Le nom de l’hydrocarbure est précédé de celui de l’halogène (chloro, bromo, etc). Ex : chloroéthane, bromobenzène.

B) Préparation

1) À partir d’alcanes : dérivés halogénés monosaturés ou halogénoalcanes

R—H + Cl2 → R—Cl + HCl (méthode imprécise) 2) À partir d’alcool

Alcools primaires et secondaires : réaction lente et équilibrée par réaction inverse (hydrolyse).

Alcools tertiaires : réaction rapide et totale.

Ex : avec chlorure de thionyle :

3) À partir d’alcènes

4) Obtention de gem-dihalogénés

R—C≡CH + 2HX → R—CX2—CH3

—CH=CH— + X2→ —CHX—CHX—

www.al3abkari-pro.com

(18)

C) Propriétés chimiques

1) Réaction de substitution nucléophile

a- Substitution d’ordre 1 : SN1

Cette réaction est lente (v=k[RX]) et est favorisée par les gros substituants.

Formation d’alcools : R—X + OH- → R—OH + X- Formation d’amines : R—X + NH3 → R—NH3+ + X-

Formation d’éthers oxydes : RO- + Na+ + R—X → R—OR + NaX Formation d’esters : R—COO- + Na+ + R—X → R—CO—OR + NaX Formation d’alcynes : R—C≡C- + Na+ + R—X → R—C≡C—R + NaX Formation de nitriles : CN- + K+ + R—X → R—C=N + KX

Mais cette réaction entre en compétition avec la réaction E1 :

b- Substitution d’ordre 2 : SN2

Départ du nucléofuge qui se détache du noyau avec ses électrons. La vitesse de la réaction dépend de la concentration du nucléophile et du dérivé halogéné.

!

v=k RX

[ ] [ ]

Y"

Les substituants attracteurs favorisent la SN2, plus ils sont gros, plus l’attaque est difficile.

www.al3abkari-pro.com

(19)

2) Réactions d’éliminations a- Élimination E1

!

v=k RX

[ ]

b- Élimination E2

!

v=k RX

[ ] [ ]

B"

B- est le nucléophile ou la base. L’élimination met en jeu une base forte et un mauvais nucléotide, la substitution concerne les bons nucléophiles.

Au cours de l’élimination, il se formera l’alcène le plus substitué (le plus stable thermodynamiquement).

www.al3abkari-pro.com

(20)

II) Organométalliques

Ces composés présentent une liaison carbone-métal, soit symétrique, soit mixte quand le métal est lié à un ou plusieurs halogènes.

Quand la stabilité augmente, la réactivité diminue quand on passe de métaux légers monovalents aux métaux lourds polyvalents.

A) Nomenclature

- Symétrique : radicaux + nom du métal.

- Mixte : halogénure + radical + métal.

La liaison avec le métal est plus ou moins polarisée, avec des métaux légers comme le sodium ou le lithium, elle est de type ionique pur, avec des métaux lourds, elle est covalente.

Certains composés comme les organomagnésiens n’existent qu’en solution, à condition qu’il se forme un complexe de coordination entre le solvant et le métal. Le solvant n’est pas quelconque, il doit posséder un hétéroatome avec des doublets libres.

B) Préparation

Ils s’obtiennent par remplacement direct d’un hydrogène par un atome de métal.

R—C≡C—H + NaNH2 → R—C≡C—Na + NH3

Mais le plus souvent, on les obtient à partir des dérivés halogénés.

Cette réaction s’effectue facilement si l’on opère en solution dans un étheroxyde et dans un milieu anhydride.

C) Propriétés chimiques

La réactivité des organomagnésiens est due à la réactivité du carbanion. En effet, la liaison C—Mg est polarisée, les organomagnésiens réagiront donc en C- et en Mg+X. Le carbanion peut faire office de base forte et pourra réagir avec tous les composés comportant un hydrogène acide, il est également un bon nucléophile et pourra réagir sur des carbones pauvres en électrons, si celui-ci est saturé on observera des réactions de substitutions.

1) Propriétés basiques

www.al3abkari-pro.com

(21)

2) Substitutions

Vrai dans certains cas, sinon mineur : R => CH2=CH—CH2— (substitutions allyliques) ; Benzyle ; CH¯=C—CH2—.

3) Réaction avec des orthoesters : formation d’orthofiormate d’éthyle

4) Réactions avec des composés carbonylés

a- Réactions avec des aldéhydes et cétones

b- Réaction avec le CO2

www.al3abkari-pro.com

(22)

c- Réaction avec les esters

Une hydrolyse d’ester donne un acide carboxylique et un alcool.

d- Réaction avec un chlorure d’acide

e- Réaction avec des acides carboxyliques

Très peu car réactions généralement mauvaises.

5) Réactions avec les nitriles

6) Réaction de combustion

R—MgX + ½ O2 → R—O—MgX → (+ H2O) → ROH + MgXOH

www.al3abkari-pro.com

(23)

III) Alcools

A) Nomenclature

Quand le —OH est la fonction principale : terminaison en –ol, quand elle est secondaire, préfixe hydroxy-. Les alcools cycliques sont des cycloalcanols.

B) Préparation

Dans le règne végétal, on trouve beaucoup d’esters qui donnent de l’alcool par fermentation ou distillation.

1) À partir de composés carbonylés

2) À partir d’amines primaires par réaction avec l’acide nitreux (HONO)

www.al3abkari-pro.com

(24)

3) À partir d’esters

4) Par hydrolyse d’esters a- En milieu acide

b- En milieu basique : saponification

C) Propriétés physiques

Si on compare le point d’ébullition d’un alcool avec celui de l’alcane correspondant, on trouve une température d’ébullition plus élevée car, à l’état liquide, les molécules d’alcool sont liées par des liaisons hydrogènes difficiles à casser. La solubilité des alcools dans l’eau diminue avec la masse moléculaire.

D) Propriétés chimiques

Elles sont liées à l’acidité de l’hydrogène du —OH. Le groupement R est électro-donneur.

Le pKa des alcools varie de 16 à 19, l’alcool est donc moins acide que l’eau. L’acidité des alcools diminue de l’alcool primaire à l’alcool secondaire à l’alcool tertiaire. Les alcools seront facilement déprotonés par des bases fortes comme le NaNH2 mais ils ne seront pas déprotonés par la soude.

1) Estérification

a- Avec un acide carboxylique

www.al3abkari-pro.com

(25)

On atteint un état d’équilibre avec les quatre constituants, la limite de l’estérification ne dépend que de la classe de l’alcool.

Avec un alcool primaire : 60 à 70 % d’esters formés, avec un secondaire : 50 à 60 %, avec un tertiaire : 5 à 10 %. C’est une réaction athermique : la limite de l’estérification ne dépend pas de la température qui influe uniquement sur la vitesse de la réaction.

Pour augmenter le rendement, on réalise une distillation pour éviter que l’ester (le produit à la température d’ébullition la plus faible) réagisse de nouveau pour donner un alcool.

b- Avec un chlorure d’acide

2) Réaction avec les hydracides

3) Déshydratation

a- Intramoléculaire

b- Intermoléculaire

Cette réaction donne des éthers oxydes.

www.al3abkari-pro.com

(26)

4) Oxydation

IV) Les phénols A) Nomenclature

On les rencontre dans le règne végétal et on les obtient par distillation du bois.

Pyrocatéchol Résorcinol Hydroquinone

www.al3abkari-pro.com

(27)

B) Préparation

1) Substitution nucléophile des dérivés halogénés

2) À partir d’organomagnésiens

Ar—X + Mg + éther → Ar—MgX + O2 → Ar—OH + MgXOH 3) À partir d’amines primaires

4) Avec une fusion alcaline des acides sulfoniques

5) Préparation industrielle

www.al3abkari-pro.com

(28)

C) Propriétés chimiques

Il existe plusieurs formes de résonance qui affaiblissent le caractère nucléophile et renforce le caractère acide, un phénol est ainsi plus acide qu’un alcool. Il y a augmentation de la densité électronique sur le cycle, ce qui facilite les réactions de substitutions électrophiles.

1) Propriétés du groupement OH a- Acidité

C6H5—OH → pKa = 10

R—OH → pKa environ de 7

b- Alkylation

1)HO- KMnO4 HBr

HO—Ar—CH3 —> CH3—O—Ar—CH3 —> CH3O—Ar—COOH —> HO—Ar—COOH

2)CH3I H2O

www.al3abkari-pro.com

(29)

c- Estérification

Un acide salicylique donne un acide acétylsalicylique (aspirine).

+ (CH3CO)2O + CH3COOH

2) Propriétés du noyau aromatique

La réactivité augmente avec une orientation ortho et para.

a- Halogénation R—COOH ou

www.al3abkari-pro.com

(30)

b- Nitration

Acide picrique c- Sulfonation

d- Action du formol CH2=O

e- Action du CO2 (Réaction de KOLBE – SCHMIDT)

www.al3abkari-pro.com

(31)

f- Formation de composés diazoïques

HO—Ar + Cl- +N≡N—Ar → HO—Ar—N=N—Ar + HCl (chlorure de diazonium)

IV) Amines

A) Nomenclature

Si R est de type alkyle, on parlera d’alkylamines. Si R est aromatique, on parlera d’arylamines. Si la fonction amine est principale, on emploiera le suffixe amine, sinon on utilisera le préfixe amino-. Ce sont des composés basiques.

B) Préparation

1) À partir de dérivés azotés

a- 1ère réaction d’Hoffmann R—X + NH3→ R—NH2 + HX

R—X + R—NH2 → R—NH—R + HX R—X + R—NH—R → R3N + HX R—X + R3N → R4N+X-

b- Réaction de Gabriel

c- Amino-réduction des cétones

www.al3abkari-pro.com

(32)

d- Propriétés de réduction de fonctions azotées insaturées

 Nitriles, avec Fe/HCl

 Imines : avec Fe/HCl, voir au-dessus

 Oxines, avec EtOH/Na

 Amides, par H2

 Dérivés nitrés par Fe/HCl

www.al3abkari-pro.com

(33)

2) Par dégradation des amides

C) Propriétés chimiques

L’atome d’azote possède un doublet d’électrons partagé, ce doublet est capable de fixer un proton H+.

www.al3abkari-pro.com

(34)

Les amines sont donc des composés basiques, elles réagissent avec l’eau pour former des hydrates qui se dissocient.

On peut définir une constante de basicité pour ce couple acide/base (calcul de Kb). Le pKb est d’autant plus faible que la base est forte.

On remarque que les alkylamines sont plus basiques que l’ammoniac alors que les acylamines le sont moins. Cela s’explique par le caractère de donneurs d’électrons des radicaux aliphatique qui renforcent la densité électronique au voisinage de l’azote.

On distingue trois types d’amines : primaire, secondaire, tertiaire, ainsi que les amines aromatiques.

1) Propriétés communes à toutes les amines a- Formation d’hydroxyde d’ammonium

b- Réaction avec un hydracide

www.al3abkari-pro.com

(35)

2) Propriétés des acides primaires et secondaires

Elles sont liées au caractère acide de l’hydrogène lié à l’azote, la liaison est polarisée et l’hydrogène peut être substitué.

a- Substitution avec Na

b- Substitution avec un organomagnésien (MgX)

c- Substitution avec un groupement —COR (avec chlorures d’acides) : formation d’amine

d- Réaction avec l’acide nitreux

www.al3abkari-pro.com

(36)

e- Réaction avec le chlorure de benzène sulfonyle

=> Amines primaires :

Le sulfamide obtenu est soluble dans l’eau en milieu basique.

=> Amines secondaires :

Le sulfamide obtenu est insoluble en milieu basique.

=> Amines tertiaires : Pas de réaction avec le chlorure de benzène sulfonyle.

3) Réaction d’élimination d’Hoffman

On obtiendra préférentiellement l’alcène le moins substitué.

www.al3abkari-pro.com

(37)

Cette « anomalie » (contraire à la règle de Zaitsev) a des multiples causes, en autre l’importance de l’effet stérique : le motif aminé est plus gros qu’un halogène, le proton qui s’éliminera sera le plus accessible (en bout de chaîne). Plus la base utilisée est encombrée, plus on assiste à l’élimination d’Hoffman.

4) Propriétés des amines aromatiques

Les amines aromatiques ont une basicité réduite par rapport aux amines aliphatiques, les liaisons N—H seront plus polarisées et les H fonctionnels plus acides, et les formes limites montrent que le cycle aromatique sera activé et les positions ortho et para seront très sensibles aux substitutions nucléophiles.

a- Propriétés de la fonction amine

Cette réaction est nucléophile.

www.al3abkari-pro.com

(38)

Le composé diazoïque ainsi formé est très instable, il y a réaction d’hydrolyse à 50°C.

b- Préparation de dérivés halogénés

Elle se fait par action dans les halogénures cuivreux (Cu2X2) ou dans de la poudre de cuivre. Cette réaction est intéressante pour obtenir des iodures aromatiques impossibles à obtenir avec l’halogénation directe du benzène.

=> Réduction des sels de diazonium (catalysées par acide phosphoreux) :

c- Réaction de copulation avec les phénols ou les acylamines

www.al3abkari-pro.com

(39)

Si le milieu est acide, le cation diazonium est dans son milieu de prédilection mais l’amine est solidifiée, ce qui désactive son noyau aromatique.

Si le milieu est basique, le cation diazonium est peu abondant car :

d- Réactions faisant intervenir le noyau

Le groupement amine donneur d’électrons active le noyau vis-à-vis des substitutions électrophiles. Il en résulte que les réactifs du benzène agissent beaucoup plus vite et attaquent en ortho et para de la fonction amine. De plus, les réactifs n’agissant pas sur le benzène donneront des substitutions nouvelles. La seule addition intéressante est l’hydrogénation.

e- Substitutions électrophiles

Dans la plupart de ces réactions, il sera nécessaire de protéger la fonction amine. En effet cette fonction est sensible à l’oxydation et quelques réactifs de substitutions sont également des oxydants. D’autre part la substitution par des halogènes produit des HX qui salifient l’amine et le groupement —+NH3.

=> Halogénation :

=> Nitration :

www.al3abkari-pro.com

(40)

=> Sulfonation :

=> Nitrosation avec les amines tertiaires :

www.al3abkari-pro.com

(41)

V) Carbonyles A) Préparation

1) Méthodes applicables aux deux fonctions a- À partir d’alcènes

b- À partir des alcynes

Cf : hydradation d’un alcyne. Applicable qu’avec des alcynes vrais, la réaction peut être inversée en opérant en présence de B2H6/H2O2.

c- À partir de gem-dihalogénés

d- À partir d’alcool

www.al3abkari-pro.com

(42)

e- À partir d’acides carboxyliques

f- Action des magnésiens sur les orthoesters

2) Méthodes applicables aux aldéhydes

a- Réduction des R—CO—Cl (ROSENMUND)

b- Formylation des composés aromatiques

www.al3abkari-pro.com

(43)

3) Méthodes spécifiques aux cétones

a- Réduction alkylante des dérivés d’acides carboxyliques

b- Méthode de Piria

c- Acylation de composés benzéniques

www.al3abkari-pro.com

(44)

B) Propriétés physiques

Le formaldéhyde CH2=O est gazeux, tous les autres aldéhydes et cétones sont liquides à température ambiante, voire même solide si leur poids moléculaire est élevé. Ils sont solubles dans l’eau jusqu’à n=5 carbones, cette solubilité s’explique par la formation de liaisons par ponts hydrogènes.

C) Propriétés chimiques

Les principales réactions sont dues : à l’insaturation de la liaison carbone-oxygène (polarisée) ce qui permet des additions électrophiles et nucléophiles, à la mobilité des hydrogènes en α du carbonyle.

1) Réactions d’addition

a- Addition des alcools

Cette réaction peut être rendue totale par élimination de l’eau. Les acétols sont utilisés dans des réactions où la fonction carbonyle doit être protégée. On peut ensuite revenir à la fonction carbonyle par hydrolyse acide (réaction inverse).

b- Addition des amines

www.al3abkari-pro.com

(45)

c- Addition d’organomagnésiens

d- Addition d’acide cyanhydrique

e- Réactions de Doeber Knoevenagel

www.al3abkari-pro.com

(46)

e- Réaction de Cannizzaro

Cette réaction n’est possible qu’avec les aldéhydes ne possédant pas d’hydrogène en α du carbonyle, elle conduit à une oxydation et à une réduction du CHO.

f- Addition du bisulfite de sodium

2) Réactions de substitutions en α du C=O a- Aldolisation, cétolisation

www.al3abkari-pro.com

(47)

b- Substitution par des halogènes

=> En milieu acide

=> En milieu basique

c- Alkylation

R-CH2-CHO + B- → R-CH--CHO + R'X → R-CHR'-CHO +X-

www.al3abkari-pro.com

(48)

3) Réduction

a- Réduction par l’hydrogène

b- Réduction par LiAlH4

4) Oxydation

a- Aldéhydes

b- Cétones Ils sont peu réducteurs.

www.al3abkari-pro.com

Références

Documents relatifs

Pour les forts titres, une chute du coefficient d’échange est observée : cette chute est interprétée comme l’apparition de zones d’assèchement entre deux bouchons.. Figure 4

Chef gaulois ayant réussi à unir les tribus gauloises avant de perdre à Alésia... Prêtre gaulois s’occupant aussi de la justice et

Cherche-les ensuite dans la grille (vertical, horizontal et diagonale).. Il y a un mot intrus, qui n’est pas dans la grille, écris-le dans

Cherche-les ensuite dans la grille (vertical, horizontal et diagonale).. Il y a un mot intrus, qui n’est pas dans la grille, écris-le dans

Ce sont les glucides (composés de sucres et de chaînes de sucres), les lipides (qui contiennent le plus souvent des acides gras), les protéines (composés d’acides aminés) et

– Une cloche à vide avec l’embout en laiton pour raccord tuyau à vide ; – Un statif de laboratoire avec une pince, plus un support élévateur (facultatif) ; – Un chauffe

On réalise l’expérience suivante : faire chauffer de l’eau pure dans un ballon et mesurer

- deux liaisons simples avec deux atomes d’hydrogène - une liaison double avec l’autre atome de carbone.. terminaison