II. Sélectivité et protection en chimie organique

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1 II. Sélectivité et protection en chimie organique

2 Compétences exigibles
Notions et contenus Compétences exigibles Composé polyfonctionnel: réactifs chimiosélectifs, protection de fonction Extraire et exploiter des informations sur: Sur l’utilisation de réactifs chimiosélectifs, Sur la protection d’une fonction dans le cas de la synthèse peptidique, pour mettre en évidence le caractère sélectif ou non d’une réaction

3 1. Introduction à la sélectivité en chimie organique

4 En améliorer les propriétés.
1. Introduction Objectifs du chimiste organicien: réaliser des synthèses multi-étapes de molécules complexes pour: Reproduire des molécules naturelles ayant des propriétés (biologiques) intéressantes. En améliorer les propriétés.

5 Quelques exemples: 1. Introduction Taxol (anticancéreux)
6 ifs centenaires pour produire 2 g de taxol Besoin USA: 25kg/an

6 2. Réactions chimiosélectives en chimie organique

7 2. Réactions chimiosélectives.
La plupart des molécules organiques sont des composés polyfonctionnels. Plusieurs groupes fonctionnels peuvent être modifiés au cours d’une même réaction. Les chimistes doivent rendre la réaction sélective: l’un des groupements doit réagir préférentiellement à un autre.

8 2. Réactions chimiosélectives.
Plusieurs questions se posent en terme de sélectivité: Quel groupement de la molécule veut-on modifier? CHIMIOSELECTIVITE ester Carbonyle hydroxyle amide

9 2. Réactions chimiosélectives.
Plusieurs questions se posent en terme de sélectivité: Sur quel groupement hydroxyle la réaction se fait-elle ? REGIOSELECTIVITE

10 Comment rendre une réaction chimiosélective?
2. Réactions chimiosélectives. Comment rendre une réaction chimiosélective? Plusieurs stratégies envisageables: Trouver un réactif chimiosélectif Utiliser des groupements protecteurs

11 Les réactifs chimiosélectifs
2. Réactions chimiosélectives. Les réactifs chimiosélectifs Un réactif chimiosélectif est un réactif qui ne transforme que certains groupes de la molécule polyfonctionnelle.

12 Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol.
2. Réactions chimiosélectives. Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol. A partir de …. Remplacer par H

13 Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol.
2. Réactions chimiosélectives. Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol. Quels sont les donneurs d’électrons ? Quels sont les donneurs d’électrons ?

14 Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol.
2. Réactions chimiosélectives. Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol. L’acide acétique peut réagir avec le groupe amino ou le groupe hydroxyle;

15 Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol.
2. Réactions chimiosélectives. Exemple 1 : Réactif chimiosélectif dans la synthèse de paracétamol. L’anhydride acétique est chimiosélectif. Il réagit plus spécifiquement avec le groupe amino

16 2. Réactions chimiosélectives.

17 Exemple 2: la réduction des groupements carbonyles
2. Réactions chimiosélectives. Exemple 2: la réduction des groupements carbonyles Le groupement carbonyle (C=O) peut être réduit en alcool par addition nucléophile des ions hydrures H – Comment faire pour ne réduire que le groupement carbonyle de la fonction cétone?

18 2. Réactions chimiosélectives.
Utilisation d’un catalyseur….

19 2. Réactions chimiosélectives.
Activité 5 page 495

20 3. Protection de fonctions en chimie organique

21 Nécessité de la protection
3. Protection de fonction. Nécessité de la protection On protège les 2 zones de la réaction 1. Comment faire pour réaliser l’addition nucléophile sur la fonction ester? Si on veut faire la réaction 2 :

22 3. Protection de fonction.

23 3. Protection de fonction.
Autre exemple … Comment faire pour réaliser l’addition nucléophile sur la fonction ester?

24 3. Protection de fonction.
Protection du groupement carbonyle de la fonction cétone sous forme d’acétal. Protection Réaction Déprotection

25 Caractéristiques des groupements protecteurs
3. Protection de fonction. Caractéristiques des groupements protecteurs Les groupements protecteurs doivent être peu onéreux et peu toxiques. Ils doivent être stables vis-à-vis de nombreuses conditions réactionnelles et méthodes de purification. Ils ne doivent pas (si possible) introduire de nouveaux centres stéréochimiques.