LES ALCENES

1- Définition Les alcènes ou hydrocarbures éthyléniques sont des hydrocarbures dont les molécules contiennent une liaison double . Leur formule générale est CnH2n avec n ≥ 2 Pour n= 2 on a C2H4 ; ; Pour n=3 C3H6 etc.

2- Nomenclature 2-1 Règle: (similaire à celle des alcanes) Selon l’UICPA: On choisit la chaîne principale de manière qu’elle renferme la double liaison, même si elle n’est pas la plus longue. On numérote la chaîne principale du côté le proche de la double liaison. Si la double liaison a le même numéro quel que soit le sens de numérotation de la chaîne principale, on attribuera aux substituants les numéros les plus bas possibles. On nomme les substituants avec les numéros précisant leurs positions en respectant l’ordre alphabétique. On nomme la chaîne principale en changeant la terminaison –ane en –ène.

2-2 Nomenclature cis-trans des alcènes Elle s’utilise pour les alcènes de la forme RCH=CHR’ et les cyclanes Ex1: Ex2:

Exemples Pent-2-ène 2-Méthylbut-2-ène 4-Ethyl-2-méthylhex-2-ène NB: -S’il y a 2,3,4,…doubles liaisons, on utilise les préfixes di, tri, tétra, ….ène Ex4 6-isopropyl-3,4,5,7-tétraméthylocta-2,5-diène ou 6-(1-méthyléthyl)-3,4,5,7-tétraméthylocta-2,5-diène EX5: 3-Ethyl-2-méthylcyclohex-1-ène EX6: 5-(1-méthyléthyl)cyclohexa-1,3-diène

TD Nommer selon l’UICPA:

Réponses (A) = 4-Ethyl-2-méthylhex-1- ène B) =2,3-diéthyl-4-méthylpenta-1,4-diène (C)=6-Méthyl-3-(1,2-diméthylpropyl)octa-1,4-diène (D) =3,5-diméthylcyclohex-1-ène (E)=3-Ethyl-6-(1-méthyléthyl)-1-méthylhept-1-ène (F )=1-(1-méthyléthyl)-4-(1-méthylpropyl)-2-méthylcyclohex-1-ène

Réponses (suite) (G) = trans-2-Méthylhex-3-ène ( H ) = cis-2,2,6-triméthylhept-3-ène (I)= cis-hex-2-ène (J)= trans-hex-2-ène (K)= cis-1,2-diméthylcyclopent-1-ène

3- Préparation a) Hydrogénation partielle des alcynes Le catalyseur utilisé pour obtenir l’alcène à partir de l’alcyne est soit, le borure de nickel Ni2B appelé catalyseur P-2 soit, le Palladium métallique précipité dans du CaCO3 ou dans du BaSO4 appelé catalyseur de Lindlard. Dans les 2 cas c’est une cis addition (addition syn) L’addition trans s’obtient avec le Li ou Na métallique dans NH3 liquide ou dans l’éthylamine à basse t°. b) Déshydratation des alcools En phase vapeur t° = 350°C, catalyseurs: Al2O3, P2O5 En phase liquide t° ou (D), catalyseur : H2SO4

Règle de Zaïtsev Règle: Lorsqu’un alcool peut, par déshydratation, conduire à deux alcènes différents par la position de la double liaison, l’alcène formé en majorité est celui dont la double liaison est la plus substituée; en d’autres termes, c’est le carbone qui porte le moins d’atomes d’hydrogène qui perd un atome d’hydrogène pour la perte d’H2O.

c) Déshydrohalogénation des dérivés halogénés La règle de Zaïtsev s’applique: l’H du C le moins hydrogéné s’enlève avec l’halogène. d) A partir des dérivés dihalogénés

4- Propriétés physiques Les alcènes sont gazeux jusqu’à C4 , de C5 à C17 ils sont liquides, et supérieurs à C17 ils sont solides Les alcènes sont insolubles dans l’eau mais solubles dans les autres hydrocarbures

5- Propriétés Chimiques 5-1 Structure et réactivité Double liaison = Liaison p et liaison s Réactions d’addition et réactions d’oxydation -Liaison p = liaison faible; se casse au cours des réactions d’addition et des réactions d’oxydations ménagées comme sous l’action de OsO4; H2O2; KMnO4 dilué à froid) -Liaison s = liaison forte; ne se casse qu’au cours d’oxydations brutales ( par exemple sous l’action d’oxydants forts comme KMnO4, K2Cr2O7, … concentrés et chauds)

5-2 Réactions d’addition Schéma général

Règle de Markovnikov Règle: Au cours des réactions d’hydratation (addition d’eau H-OH) et d’hydrohalogénation (addition de HX), l’hydrogène se porte sur le carbone de la double liaison le plus hydrogéné. Ex:

Addition anti-Markovniv Effet Karasch: En présence de lumière ou de peroxydes l’hydrohalogénation sur un alcène se produit sous forme d’une réaction en chaîne rapide, et l’hydrogène se fixe sur le carbone de la double liaison le moins hydrogéné. Ex: NB: on rencontre l’effet Karasch avec HBr et HCl mais jamais avec HF ou HI

5-3 Réactions d’oxydation 5-3-1 Oxydations ménagées Avec l’oxygène de l’air en présence de Ag comme catalyseur, la réaction passe par un époxyde qui s’hydrate pour donner un diol 5-3-2 Oxydations brutales Les oxydants concentrés et chauds oxydent les alcènes avec rupture totale de la double liaison et formation de cétones et d’acides

(via l’aldéhyde O=CH-CH3) Schéma Actions des oxydants KMnO4, K2Cr2O7, … concentrés et chauds EX: (via l’aldéhyde O=CH-CH3)

5-3-3 Oxydation par l’ozone (Ozonolyse) Ozonolyse (action de l’ozone O3 ) Ex: