ELEMENTS DE CHIMIE ORGANIQUE REMEDIATION II V - 23/05/2008

INFORMATIONS GENERALES EXAMEN = JEUDI 5 JUIN (am) BICS ou crayons : ROUGE + VERT + CALCULATRICE !

INFORMATIONS RELATIVES A L’EXAMEN Partie 1 Restitution / Exploitation 1) STRUCTURE ELECTRONIQUE DES ATOMES 2) NOMENCLATURE 3) STRUCTURE ELECTRONIQUE DES MOLECULES 4) ISOMERIE / STEREOISOMERIE 5) QUESTION DE RESTITUTION  exemples

INFORMATIONS GENERALES EXAMEN / JEUDI 31 /5 1 Partie Restitution / Exploitation 2 Partie Synthèse de composés organiques  3 problèmes de synthèse 1 question sur le Laboratoire

QUESTIONS DE RESTITUTION Décrivez le mécanisme de l’halogénation de l’isobutane (Cl2 + UV). Expliquez le phénomène de régiosélectivité. Décrivez les réactions d’addition de HBr sur le propène par mécanismes ionique et radicalaire. Expliquez les mécanismes et les conséquences quant à la nature des produits formés. Décrivez le mécanisme de la polymérisation radicalaire de l’éthylène.

QUESTIONS DE RESTITUTION Quels sont les différents types de réactions de polymérisation ? Illustrez les mécanismes par des exemples connus. Décrivez la production industrielle d’oléfine au départ d’alcane ( prenez le cas de l’éthylène)?

QUESTIONS DE RESTITUTION Expliquez l’intérêt des réactions de Friedel-Craft en synthèse de dérivés aromatiques. Développez la synthèse mise en œuvre de 1-chloropropane et de chlorure de propanoyle. Expliquez le mécanisme de la poly-substitution aromatique (expliquez les effets cinétiques et d’orientation).

QUESTIONS DE RESTITUTION Quel est l’intérêt des synthèses de Grignard dans la préparation des alcools? Etablissez les étapes de la synthèse. Quelles synthèses de polymère sont possibles en utilisant des diacides carboxyliques ? (donnez 2 exemples d’intérêt industriel)

EXERCICES DE NOMENCLATURE – 1 Nommez les composés - b1 b2

Chlorure de benzyle o-chloro-benzènenitrile - a Cl Chlorure de benzyle o-chloro-benzènenitrile - C ≡ N

Méthanoate de 2-méthyl-benzyle 1 - b1 2 Acide + alcool = ESTER Méthanoate de 2-méthyl-benzyle

CH3- C(CH3)2-CH(OH)-CH3 3,3’-diméthylbutanol-2

Ecrire explicitement les composés  préciser leur famille chimique b Cl – CO – CH2 – CH2 -Cl

N-éthyl-propanamide R – CO – NH – R’ Ecrire explicitement les composés  préciser leur famille chimique . a ACIDE INITIAL FAMILLE = AMIDE Groupe N - substituant N-éthyl-propanamide R – CO – NH – R’

Halogénure d’alcanoyle R - COX . b 3- CHLORO - 3 2 1 CHLORURE de 3- CHLORO - PROPANOYLE Halogénure d’alcanoyle R - COX

FAMILLE CHIMIQUE ? NOM ? CH3-CH2-CO-O-CO-CH2-CH3

ANHYDRIDE d’acide alcanoïque Anhydride PROPANOÏQUE FAMILLE CHIMIQUE ? NOM ? CH3-CH2-CO-O-CO-CH2-CH3 + H2O  2 CH3 – CH2- COOH ANHYDRIDE d’acide alcanoïque Anhydride PROPANOÏQUE

NOMENCLATURE - 2 Cyclopentadiène / formule brute / IdH N-éthylphénylamine/ N-éthyl aniline N-méthyl-méthanamide / N-Me-formamide d) benzamide e) . m-toluènesulfonate de méthyle

A B C IdH = 3 C5H6 o H – C – NH – CH3

Acide benzènesulfonique ACIDE BENZOÏQUE + NH3  BENZAMIDE CH3 – SO3H Acide benzènesulfonique

HYBRIDATION DES ATOMES / NATURE DES DOUBLETS ELECTRONIQUES STRUCTURE ELECTRONIQUE HYBRIDATION DES ATOMES / NATURE DES DOUBLETS ELECTRONIQUES CH3O O et N sont-ils dans le même plan ? Nombre de doublets p / Non liants ?

CH3O C sp2 + 1 C sp3 + 1 C sp Benzène = 6 doublet s + 3 p* 1 N sp  1 doublet NL sp 1 O sp3  2 D NL - CN  1 s + 2 p + 1 NL

Nom ? / Formule brute ? IdH = Hybridation / Doublets NL

3 - bromocyclohexanecarbaldéhyde Formule brute = C7H11OBr IdH = 2 1 p + 5 DNL

Stéréoisomérie cyclanique + optique 4 stéréoisomères !!

Classer en isomères ou stéréoisomères 1 2 3 4 5 6

1 et 5 pentène-2 E et Z 2 = 4 2-méthyl-butène-2 3  3- méthyl-butène -1 6  2-méthyl- butène-1

ISOMERES / STEREOISOMERES ?

ISOMERES / STEREOISOMERES STEREOISOMERIE ETHYLENIQUE Z / E + STEREOISOMERIE OPTIQUE

PROBLEMES

SYNTHESES CHIMIQUES

PREPARATION DE L’ACIDE BENZOÏQUE PROPOSER 2 TYPES DE SYNTHESE REACTIFS: + catalyseurs … Cl2 CO2 CH3Cl CH3-COCl C6H6

PREPARATION DE L’ACIDE BENZOÏQUE PROPOSER 2 SYNTHESES FRIEDEL-CRAFT GRIGNARD

1-  Réaction de Friedel-Craft a) Alkylation du benzène b) oxydation  acide benzoïque CATALYSEUR / AlCl3 + CH3 – Cl  HCl +  Oxydation du toluène en acide benzoïque

Chlorobenzène + Mg / (C2H5)2O 2- SYNTHESE DE GRIGNARD Chlorobenzène + Mg / (C2H5)2O Réactif de grignard CO2 (solide)  acide benzoïque

1998/1 Préparer le m-méthylbenzoate de benzyle au départ de benzène, d’un dérivé halogéné du méthane et de tous les réactifs inorganiques jugés utiles ?

  1998/1      

1999/2 L’hydrolyse du composé A permet l’obtention de 2 produits (B et C) dont l’éthanol C. L’analyse centésimale de B est: O = 38.6 % C = 57.8 % Une analyse instrumentale plus poussée du composé B a permis d’établir son poids molaire (166 g) et sa nature aromatique. Une solution contenant 0.83g de B pur est neutralisée par 50 ml d’une solution de soude 0.2M, proposez une formule pour B. Ce composé forme facilement par chauffage le composé D de formule C8H4O3.

1999/2   A + H2O  B + C ( = C2H5OH)   Hydrolyse d’un ESTER= acide + alcool Formule brute B  (166 * 0 .578) / 12 = 8 at. de C B = C8H6O4  = ACIDE PM :166  0.83gr neutralisé par 50 ml de NaOH 0.2 M / soit 0.01M  DIACIDE C6H4 (COOH)2    

1999/2 B = C8H6O4  = ACIDE PM :166  0.83gr neutralisé par 50 ml de NaOH 0.2 M / soit 0.01M R (COOH)2 + 2 NaOH  R(COONa)2 + 2 H2O 1 MOLE ACIDE / 2 MOLE SOUDE  DIACIDE C6H4 (COOH)2    

Acide o-phtalique  anhydride o-phtalique 1999/2   Acide o-phtalique  anhydride o-phtalique C8H6O4  C8H4O3  

1,2-Benzènedicarboxylate d’éthyle Ortho-phtalate d’éthyle 1999/2   1,2-Benzènedicarboxylate d’éthyle Ortho-phtalate d’éthyle