Transformation en chimie organique

Transcription

1 Transformation en chimie organique Le légo de la synthèse

2 Dans le manuel Chapitre 12 qui prolonge le chapitre sur l analyse des procédés. Vocabulaire et type de réactions 1 à 7 pages , 11? 12, 13, 14, 15 p Mécanisme : 17 à 22 pages En td la double page et le type bac p287.

3 Introduction Pour compléter l étude des méthodes, on regarde aussi le légo des molécules Beaucoup de vocabulaire, toujours de la nomenclature des molécules, le tout pour pondre un sujet complet autour d une synthèse : stratégie, méthodes, isomérie, rendement,

4 Introduction Aspect macroscopique : Modification de chaîne, de groupe caractéristique. Types de réactions : Addition, substitution, élimination. Interprétation sub microscopique polarisation des liaisons, site donneur et accepteur.

5 Modification de chaine On appelle modification de chaîne les modifications du squelette carboné. Craquage, on raccourcit. Reformage, on rallonge. Cyclisation, on ferme des cycles.

6 Modification de groupe caractéristique La modification du groupe caractéristique, respecte la chaîne carbonée, le squelette. Le but est de changer les propriétés de la molécule. Une oxydation d un alcool en aldéhyde est donc un bon exemple.

7 La substitution On échange un groupe contre un autre. La réaction de synthèse du méthanol à partir du méthane est une substitution.

8 L addition La molécule «absorbe» un groupe d atomes. Souvent la cible est une molécule avec des doubles liaisons à ouvrir. Le propène donne le propan2 ol.

9 L élimination La molécule se voit soustraire un groupe d atomes (genre une molécule d eau). Cela donne souvent des doubles liaisons. On dirait l inverse de la réaction d addition.

10 Le mécanisme réactionnel Le démontage d une transformation chimique permet de voir des intermédiaires, entités de vie brève entre les réactifs et les produits. La force en œuvre est la force électrostatique, les + et les -. On comprend mieux l importance du proton (ph), des doublets non liants (de l eau encore) dans le programme.

11 L exemple du livre. En milieu acide l eau réagit avec le propène, pour donner du propan2ol. Scénario 1) le proton se lie grâce à la double liaison pour former un cation intermédiaire. 2) L eau se lie au site positif, nouveau cation 3) On régénère le proton. 4) On a un alcool secondaire.

12 Interprétation Tout est histoire de charges, d attraction. Les électrons vont par doublet. On distingue les accepteurs de doublet (proton, carbocation). Les donneurs doublets liant ou non liant.

13 Polarisation d une liaison. Une liaison est polarisée quand la répartition des électrons n est pas symétrique, un des atomes gardent plus de la moitié. Etre avide d électrons se dit électronégatif, c est comme ça. Une table d électronégativité, due à PAULING permet de prévoir. Un atome épluché est donc

14 Le voyage d un doublet. Les déplacement d un doublet sont représentés par une flèche courbe. Les charges individuelles moins et plus sont entourées pour plus de visibilité. On doit savoir interpréter un mécanisme à l aide de ces déplacements.

15 Exemples classiques. L esterification, est une réaction, catalysée par les protons (catalyse acide). Les réactifs sont un alcool (1, ou 2), et un acide carboxylique. Le rôle du catalyseur est

16 L équation bilan Alcool + acide donne ester+eau. Formule Nomenclature. Le mécanisme.

17 Le mécanisme Un proton est attiré par un des doublets non liants de la fonction carbonyle de l acide : formation d un intermédiaire réactionnel (O à trois pattes, C à 3 pattes). Le carbone fonctionnel devient donc un site accepteur, il est déficitaire en électrons. Un des doublets non liants du O de l alcool (donneur) se fixe sur le C accepteur (carbocation).

18 Mécanisme suite On repart donc d un intermédiaire réactionnel tentaculaire : deux fonctions hydroxyles, une liaison avec l ancien alcool. Un proton est attiré par un des doublets non liants d une des fonction alcool : Intermédiaire réactionnel (oxygène à trois pattes chargé+). Elimination d une molécule d eau. Régénération du proton.

19 Substitution On part d un halogénure, avec une liaison polarisée. L ion hydroxyle HO- attaque le carbone déficitaire pour donner un alcool.

20 Elimination Un alcool donne un alcène, par élimination d eau Exemple le butan-2-ol donne le but-2ène. Pourquoi la double liaison là? Réponse dans le chapitre sélectivité en chimie.

21 Sites donneurs et accepteurs Après ce catalogue, un peu de méthode. On repère des zones déficitaires en électrons, avec des charges positives. Ce sont des sites accepteurs (de doublets d électrons). On repère des doublets non liants ou des doubles liaisons ce sont des sites donneurs.

22 Mouvement de doublets On représente les mouvements des seuls doublets d électrons par des flèches courbes. On suit les charges positives, elles vont en sens inverse.