Licence Sciences de la Vie et de la Terre – L2 Chimie des Polyfonctionnels

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Licence Sciences de la Vie et de la Terre – L2 Chimie des Polyfonctionnels

CC – durée : 2h – Jeudi 2 avril 2015

La calculatrice est autorisée. L’utilisation du téléphone portable est interdite.

Chaque exercice est indépendant.

Document fourni : les tables de spectroscopie – Répondre sur le sujet

Nom : Prénom :

Exercice 1

Nommer les composés suivants sans omettre de préciser la stéréochimie.

CH₃

CH₂NH₂

H OH

OH OH

OH

COOH

A B

Exercice 2

Donner les formules développées des composés en précisant, si nécessaire, la stéréochimie.

Géraniol (odeur de rose utilisée en parfumerie) (E)-3,7-diméthylocta-2,6-dién-1-ol

Thymol (antibactérien et antiseptique) 5-méthyl-2-(isopropyl)-phénol

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Exercice 3

- Donner les projections de Fischer des 2 composés suivants.

- Indiquer à quelle série D ou L ils appartiennent.

- Préciser les configurations R ou S des atomes de carbone asymétrique.

- Quelle est la relation de stéréochimie entre A et B ?

CH₃

H

OH HO

H

CHO

A

Série D Série L

COOH

HO H

CH₃

H HO

B

Série D Série L

Exercice 4

L’aspartame de formule semi-développée HOOC-CH2-CH(NH2)-CO-NH-CH(CH2C6H5)(COOCH3) est l’édulcorant utilisé dans les boissons dites light.

a) Représenter en projection de Cram (perspective) le stéréoisomère (S,S), le seul isomère à avoir un goût sucré.

O NH

b) Lors de la digestion, l’aspartame s’hydrolyse et libère deux acides α-aminés et du méthanol. Compléter l’équation de la réaction de décomposition de l’aspartame dans l’organisme en acide aspartique, phénylalanine (acide 2-amino-3-phénylpropanoïque) et méthanol.

Aspartame + H2O è Acide aspartique + Phénylalanine + Méthanol

Formule ? Formule ?

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Exercice 5

Attribuer à trois des quatre composés son spectre infrarouge en indiquant les bandes caractéristiques.

O O H

O

1 2 3 4

Quel est le composé dont le spectre infrarouge ne figure pas ci-dessus ? 1 2 3 4

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Exercice 6

Un composé A contenant uniquement C, H et O fournit l’analyse élémentaire : %C = 74,38 %, %H = 5,79.

En spectrométrie de masse, on observe le pic moléculaire à m/z = 242.

Spectre infrarouge

RMN ¹H 90 MHz / CDCl3

- Déterminer la formule moléculaire de A (calculs) :

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- Calculer le nombre d'insaturations (DBE) (calcul) :

- Interpréter les données infrarouge :

- Interpréter le spectre RMN ¹H (attribution et multiplicité des signaux) :

- A partir de l’ensemble des données, donner la formule semi-développée de A :

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Exercice 7

1. Donner le produit (F) d’hydratation du composé E selon une réaction de SN1. Cette réaction est-elle stéréospécifique ? Justifier vos réponses en détaillant le mécanisme de la réaction. Quelle est l’équation de vitesse de la réaction ? Quelle est l’étape déterminante dans cette réaction ?

E Cl

2. En plus de F, on observe la formation d’un alcool primaire éthylénique. Représenter ce produit et justifier sa formation. Quelle est l’équation de vitesse de la réaction ?

3. Classer les composés suivants par ordre de réactivité croissante via-à-vis d’une S_N1 :

I

I I

I

A B C D : ___ + réactif que ___ + réactif que ___ + réactif que ___

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Exercice 8

Cl Cl

chlorure de néomenthyle B

chlorure de menthyle A

1) Quelle est la relation de stéréochimie entre les composés A et B ?

2) Les deux composés sont traités par de l’éthanolate de sodium et les réactions obéissent à une mécanisme d’élimination bimoléculaire. Détailler le mécanisme de la réaction. Représenter dans chaque cas le(s) produit(s) obtenu(s) et indiquer le cas échéant le produit majoritaire.

3) Dessiner le conformère chaise du chlorure de menthyle A qui se prête le plus facilement à la réaction d’élimination.

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Exercice 9

La réaction du but-2-ène avec du dibrome donne un composé achiral. Quel isomère a été utilisé pour cette réaction ? Justifier votre réponse en détaillant le mécanisme de la réaction.

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