Licence Sciences de la Vie et de la Terre - L2 module UE4 - option CB Examen de Chimie polyfonctionnelle

Université de Bourgogne 2013-14

Licence Sciences de la Vie et de la Terre - L2 module UE4 - option CB Examen de Chimie polyfonctionnelle

Lundi 12 mai 2014 - Sh-lOh - salle C-lOl Les temps sont donnés à titre indicatif.

Exercice

1(40 mn)

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V composé A est un produit naturel présent dans de nO~breuses huiles essentielles

A:

~ 1) Donner nom du composé A en nomenclature IUPAC en précisant la stéréochimie.

2) Le composé A est optiquement actif. Une solution

à

0,5% dans l'éthanol donne un pouvoir rotatoire de

A

+0,55° en cuve de

lO

cm. Calculer le pouvoir rotatoire spécifique en vous servant de la relation de Biot: 100a/l.c.

0/7

3) Le composé A est un terpène. Montrer qu'il respecte la règle isoprénique.

4) Traité par de l'acide chlorhydrique, A conduit à un mélange de deux composés B et C optiquement inactif. Ecrire la réaction de formation des deux composés. Quelle est la relation de stéréoisomérie entre B et C?

5) Expliquer la formation des composés B et C et l'absence d'activité optique, en donnant le mécanisme détaillé.

6) Dessiner l'équilibre conformationnel du composé B (ou C), d'une part dans l'espace et d'autre part en projection de Newman selon C1-C6 et C3-C4.

7) Traité par une solution aqueuse de soude, B (ou C) conduit un mélange de quatre composés dont le produit de départ, c'est à dire A, D, E et F. Deux composés (D et E) sont plus polaires que les deux autres (A et F).

(\. S

8) Proposer un système d'éluant pour séparer (D + E) de (A + F) par chromatographie sur silice.

Lll

9) D et E ont la même formule brute et sont caractérisées en spectroscopie infrarouge par une bande large caractéristique à 3300 cm-l. Donner leur structure et expliquer leur formation sachant que la cinétique est du premier ordre. Ecrire l'équation de vitesse et proposer un mécanisme.

lO) A et F ont la même formule brute et sont sans activité optique. Ils sont caractérisés en spectroscopie infrarouge par une bande d'intensité variable comprise entre 1600-1680 cm-l. Donner leur structure sachant que A est obtenu de façon minoritaire par rapport à F. Expliquer leur formation sachant que la cinétique est du deuxième ordre, et justifier l'absence d'activité optique.

~1)5

Exercice II ( O~n)

On réalise la suite réactionnelle ci-dessous:

1) 03

CXHO+

^O

(a) 1 H,llH

(J\~ C9H16 2) H20, Zn

2 3

D~~

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⁴

2) H202, OH- MH+

(c) 4 1 + H2O

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1) Calculer le nombre d'insaturations du composé 1.

)r,tIl.).r2) Retrouver tous les composés de 1 à 12 (sauf2.;3 qui sont donnés).

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Donner le nom et le mécanisme de toutes les réactions. Donner le nom du composé 3.

A~ .

fh"l> 4) Expliquer la régiosélectivité de la réaction (b).

)(5.

5) Expliquer l'usage de 3 équivalents de NaNH² pour la formation de 6

Q

$'

6) Expliquer la chimiosélectivité de la réaction 9 -> lO et donner sa stéréochimie.

t

dì, S

7) La formation de 11 à partir de 1,0 peut être réalisée avec un mélange AcOH/H202• Expliquer.

8) Proposer une synthèse de l'aldéhyde 2 à partir du bromure 13:

A-

13

2

3000

2000 '1000 500 (cm-L) 1500

) () 1) Calculer le nombre d'insaturations du composé inconnu.

• c

2) Donner .5 IX formules semi-développées correspondantes à la formule C⁴H^g0^2•

,

I 3) Interpréter les spectres IR et RMN et retrouver la structure du composé inconnu.

-r_;'O::,

(_ 4) Donner son nom en nomenclature IUPAC.

0

¹

ì

3

Exercice IV (20

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Les composés 5 et ~~~parés à partir de 1 par la suite de réactions suivantes:

o n

A/

^{o o}

V CO,~ aCO,E:_:_

1) Compléter ce schéma réactionnel en donnant lees) réactif(s) ou les conditions opératoires.

2) Justifier la formation des produits, en donnant sommairement le mécanisme des réactions.

3) Donner le nom des groupes fonctionnels portés par les composés 1 à 6.

4

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