HYDROCARBURES BENZENIQUES

HYDROCARBURES BENZENIQUES 1- Définition. Les hydrocarbures benzéniques ou arènes, renferment au moins un noyau benzénique. 2- Nomenclature  Ils sont nommés comme  alkylbenzène  pour les hydrocarbures à un seul noyau benzénique. EX:

Remarques Les noms courants sont fréquents : toluène (ou Les disubstitués 1,2-;1,3- et 1,4 sont ortho-; méta- et para- (o-; m- et p-). pour plus de deux substituants, ils sont nommés par ordre alphabétique. Les noms courants sont fréquents : toluène (ou éthylbenzène) ; halogénobenzène , nitrobenzène , benzénol (phénol) , benzènamine (aniline), benzènecarbaldéhyde (benzaldéhyde) , acide benzènecarboxylique (acide benzoïque)… groupement phényle (aryle :Ar) et groupement phénylméthyle (benzyle).

3- Accès  - Par les dérivés du pétrole et hydroforming : - Par la réaction de Fittig : - Par Friedel-Crafts

Caractéristiques physiques Insolubles dans l’eau, les dérivés benzéniques sont de bons solvants organiques (toxiques et cancérigènes).

Réactivité SE caractéristiques Remarques: une deuxième substitution dépend du substituant en place (la stabilité de l’intermédiaire) : activation et régiosélectivité *activation et ortho/para-orientation avec les substituants +I et +M *désactivation et méta-orientation avec les substituants –I et –M *on assiste à une désactivation modérée et ortho/para-orientation avec les halogènes une troisième substitution dépend du groupe le plus activant et des effets stériques *SR en position benzylique (X2,hn) *Oxydation en position benzylique :

Résumé des réactions caractéristiques - Substitution électrophile (SE2)

Oxydations - Oxydants comme KMnO4, …..

UTILISATIONS DES BENZENIQUES  L’addition de composés aromatiques augmente l’indice d’octane de l’essence sans plomb. Le styrène est un précieux monomère qui intervient dans la copolymérisation avec le butadiène. Le benzène est une matière première du nylon, du phénol, de l’acétone, de l’aniline et des colorants. Le dacron est un polyester de l’acide téréphtalique (obtenu par oxydation du p-xylène et de l’éthane-1,2-diol). Le benzène est un produit toxique « persistant » et carcinogène ciblé en Chimie verte. Les composés aromatiques jouent un grand rôle dans de nombreuses réactions chimiques au niveau cellulaire (acides aminés).  

TD1 Nommer: a) b) c) d) e) f) Rép (a)= 3-nitrotoluène (m-nitrotoluène) (b)= m-Vinyltoluène (c) = 1-éthènyl-3-éthyl-5-éthynylbenzène* (d)= Acide 3,4-diméthoxybenzènesulfonique (e)= p-diphénylbenzène (f)= triphénylméthane *Le 1e nommé doit recevoir l’indice le plus faible (ordre alphabétique)

T.D.2 Indiquer comment on peut passer en une ou plusieurs étapes: 1) du cyclopropane à CH3CHOHCH3 2) du cyclopropane à CH3CHOHCH2OH 3) du 4) du toluène au 1,2- diphényléthane Rép 3) 4) par Würtz

TD3 La réaction de Friedel-Crafts (F-C ): a) Indiquer les conditions de la réaction avec RX, la nature et le rôle du catalyseur, les réactions parasites éventuelles. b) On désire préparer le butylbenzène à partir du benzène. Comment opérer ? On proposera deux méthodes :Une directe et une passant par une cétone intermédiaire, en discutant des avantages et inconvénients de chacune de ces méthodes. Rép a) La réaction d’alkylation de F-C permet de greffer un radical R sur un cycle benzénique. Les réactions parasites éventuelles sont dues au réarrangement de en carbocation plus stables.

TD3 - b) b) Le catalyseur est un acide de Lewis formant avec l’halogénure d’alkyle un complexe fortement polarisé conduisant à la création du carbocation. b1) Méthode directe (plus stable) Cette méthode directe conduit à une réaction parasite suite à un réarrangement du carbocation primaire en carbocation secondaire plus stable.

TD3 - b2) Méthode passant par une cétone En passant par le 1-Chlorobutan-1-one Clémensen Par cette méthode on obtient un seul produit: le butylbenzène