2 CO HHOHacide lactique 21 OO 3 Cl

(1)

1

Université de Bourgogne 2015-16

Licence Sciences de la Vie et de la Terre – L2 module UE4 – option CB Examen de Chimie Polyfonctionnelle

mercredi 17 mai 2016 – 8h-10h – amphi Niepce Les temps sont donnés à titre indicatif.

Exercice I : Nomenclature (20 min)

a) Nommer les composés suivants selon la nomenclature officielle de l’IUPAC, en précisant la stéréochimie et les configurations absolues le cas échéant.

CO₂H

HO H

acide lactique 2 1

O O 3

Cl

b) Donner la formule développée des composés suivants : 1) (2R, 3Z)-4-phénylpent-3-èn-1,2-diol 4

2) (R)-3-méthoxycyclohexanone 5 3) 5-amino-3-bromobenzonitrile 6 Exercice II : Stéréochimie (20 min)

L'hydrogénation catalytique du (R)-1-aminocyclohex-2-ène 7 conduit à un composé 8 sans activité optique.

a) Ecrire la réaction et proposer un catalyseur d’hydrogénation. Donner le nom du composé 8 en nomenclature IUPAC et justifier le fait qu’il soit sans activité optique.

b) Le pouvoir rotatoire de 8 en solution 0,2 g/100mL dans HCl 1M est de -0,50 en cuve 1 dm.

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

Pourquoi utiliser HCl 1M comme solvant.

c) Dessiner dans l'espace l'équilibre conformationnel du composé 8.

d) Calculer le pourcentage de conformères du composé 8 à l'équilibre à 300 K, sachant que R = 8.32 10^-3 kJ mol^-1 K^-1 et que –ΔG (kJ^-1 mol^-1 K^-1) = 5,85 pour un substituant amino.

Exercice III : Analyse structurale (20 min)

Un composé organique A de point de fusion 38°C, donne l'analyse centésimale suivante : C 33,18%; H 4,61%; Cl 2,7%; O 29,5% (masses atomiques : H 1, C 12, O 16, Cl 35,5).

a) Calculer la formule brute.

b) Donner le nombre d'insaturation.

c) Retrouver la structure du composé A en interprétant les spectres RMN ¹H et IR ci-joints.

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Exercice IV : Analyse structurale (15 min)

Attribuer les spectres RMN ¹H et IR du composé B à l'un des composés suivants :

OC₂H₅

CH₃

CH₂CH₂CH₂OH OCH₂CH₂CH₃

CHO

CH₂CH₂CH₃

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CH₂CH₂CHO

1 2 3 4 5 6

Justifier vos réponses par l'interprétation des signaux (déplacement chimique, intégration, multiplicité).

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Exercice V : Synthèse Organique (30 min)

Le composé 6 est préparé à partir de 1 par la suite de réactions suivantes :

Br

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1 2 3 4

OH

5 Cl

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6 CO₂H H

Br₂ hν

a) Compléter le schéma réactionnel en donnant les réactifs manquants.

b) Justifier la formation des produits en donnant le mécanisme des réactions c) Donner le nom des réactions.

Exercice VI : Réactivité (15 min)

Ecrire les réactions complètes en donnant leur nom et la stéréochimie s'il y a lieu. Justifier vos réponses en donnant sommairement les mécanismes.

Ph H

1) NaH 2) HCHO 3) H₂O

+ CO₂Me Δ CO₂Me

MCPBA (1 équiv.)

(CH₃)₂CHMgBr Br

(4)

Université de Bourgogne 2015-16 Licence Sciences de la Vie et de la Terre - L2 module UE4 - option CB

Examen de Chimie Polyfonctionnelle mercredi 1"ß mai 2016 - 8h-1 Oh - amphi Niepce

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Exercice I : Nomenclature (20 min)

Les temps sont donnés à titre indicatif.

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b) Donner la formule développée des composés suivants: /"'-..../

1) (2R, 3Z)-4-phénylpent-3-èn-l ,2-diol 4 - 'l

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2) (R)-3-méthoxycyclohexanone 5 CH t+

3) 5-amino-3-bromobenzonitrile 6

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@xercice II: Stéréochimie (20 min)

L'hydrogénation catalytique du (R)-1-aminocyclohex-2-ène 7 conduit à un composé 8 sans activité optique.

a) Ecrire la réaction et proposer un catalyseur d'hydrogénation. Donner le nom du composé 8 en nomenclature IUPAC et justifier le fait qu'il soit sans activité optique.

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b) Le pouvoir rotatoire de 8 en solution 0,2 g/100mL dans HCI 1 M est de -0,50 en cuve 1 dm.

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

Pourquoi utiliser HCI 1 M comme solvant.

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c) Dessiner dans l'espace l'équilibre conformationnel du composé 8.

d) Calculer le pourcentage de conformères du composé 8 à l'équilibre à 300 K, sachant que R

=

8.32 10"3 kJ mol" K"1 et que -~G (kJ"1 mol" K"1)

=

5,85 pour un substituant amino.

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~xercice III : Analyse structurale (20 min)

Un composé organique A de point de fusion 38°C, donne l'analyse centésimale suivante : C 33,18%; H 4,61%; CI3'2,7%; O 29,5% (masses atomiques: H 1, C 12, O 16, CI35,5).

a) Calculer la formule brute.

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~ercice IV : Analyse structurale (15 min)

Attribuer les spectres RMN 1H et IR du composé B à l'un des composés suivants:

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1 2 3 4 5 6

Justifier vos réponses par l'interprétation des signaux (déplacement chimique, intégration, multiplicité).

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Exercice V : Synthèse Organique (30 min)

Le composé 6 est préparé à partir de 1 par la suite de réactions suivantes:

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Exercice VI : Réactivité (15 min)

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Ecrire les réactions complètes en donnant leur nom et la stéréochimie s'il ya lieu. Justifier vos réponses en donnant sommairement les mécanismes.

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