Fonctions hydroxyles et dérivés

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1 Fonctions hydroxyles et dérivés
Les Alcools Les éthers-oxydes; les thiols

2 Les Alcools I. Présentation
Les alcools sont les composés dans lesquels un groupe hydroxyle OH est lié à un carbone saturé (sp3). Leur groupement fonctionnel est donc C-OH et leur formule générale est R-OH.

3 On connaît aussi des composés dans lesquels un groupe OH est lié à un carbone non saturé, mais ce ne sont pas des alcools : - si un groupe OH est lié à l’un des carbones d’un cycle benzénique ( ), il s’agit d’un phénol. - si un groupe OH est porté par l’un des deux carbones d’une double liaison il s’agit d’un énol, forme tautomère généralement instable d’un aldéhyde ou d’une cétone.

4 Ceci n’exclut pas la présence éventuelle d’un cycle benzénique, ou d’une double liaison dans la molécule d’un alcool, à condition que le groupe hydroxyle ne soit pas directement lié à un carbone non saturé (sp2). Exemples. Alcools: OH CH3 CH CH CH CH3 OH CH CH2OH

5 Phénol: OH CH3 Énol: H3C C CH CH2 CH3 HO

6 On distingue trois classes d’alcools en fonction du degré de substitution du carbone portant le groupe hydroxyle: R’ R-CH2OH R-CH-R’ R-C-R’’ OH OH Alcool alcool alcool primaire secondaire tertiaire

7 II. Caractères physiques
Aucun alcool n’est gazeux à température et pression ordinaires. Les alcools acycliques sont liquides jusqu’en C12, solides au-delà (P = 1 atm). Les températures d’ébullition des alcools sont beaucoup plus élevées que celles des hydrocarbures correspondant et de presque tous les autres composés fonctionnels possédant le même nombre d’atomes de carbone, comme le montre les données suivantes :

8 Teb (°C) sous P = 1atm formule Température d’ébullition (°C) CH3-CH3
-88,5 CH3-O-CH3 -24,0 CH3-CH=O 20,8 CH3-CH2-I 72,3 CH3-CH2-OH 78,3 CH3-COOH 118,1

9 Il apparaît clairement que l’élévation très importante de Téb consécutive au remplacement d’un H de l’éthane par un groupe OH (+167°C), n’est pas due à l’augmentation de masse moléculaire qui en résulte. l’éther CH3-O-CH3, isomère de l’éthanol CH3-CH2OH bout beaucoup plus bas que lui, et l’iodure d’éthyle CH3-CH2-I , bien que beaucoup plus lourd que lui, bout cependant plus bas également. Seul l’acide acétique bout plus haut.

10 La valeur élevée des Teb des alcools est due à l’existence de liaisons intermoléculaires appelées liaisons hydrogène. les association entre molécules peuvent prendre les formes suivantes : Hδ+ R Oδ Oδ- R : structure dimère

11 R R R Oδ Oδ Oδ- Hδ Hδ Hδ Hδ Hδ+ Oδ Oδ- R R structure polymère. Remarque: la liaison H augmente la viscosité du liquide.

12 Les éthers-oxydes Les éthers-oxydes(souvent appelés éthers) ont pour groupement fonctionnel: -C-O-C- Et pour formule générale: R-O-R ( éthers symétriques) ou R-O-R’ ( éthers mixtes). ils sont peu réactifs et, pour cette raison, souvent employés comme solvants.

13 La présence de doublets libres sur l’oxygène les rend aptes à former des liaisons par coordinence, soit avec des molécules comportant des orbitales vides ( BF3 …), soit avec des cations métalliques ( éthers-couronne).

14 Les thiols; les thioéthers
Les thiols, encore appelés mercaptans, et les thioéthers sont respectivement analogues aux alcools et aux éthers-oxydes, un atome de soufre remplaçant l’atome d’oxygène: R-SH : thiols R-S-R’: thioéthers

15 Remarques Les thiols ont une odeur très nauséabonde et peuvent être détectés dans l’air à des teneurs extrêmement faibles (1 partie pour 50 milliards). le S étant moins électronégatif que l’O, la liaison S-H est moins polarisée que la liaison O-H. pas de liaison H: Teb est très inférieure à celle des alcools correspondants: CH3OH: 64,7°C ; CH3SH : 6°C

16 Malgré cette différence d’électronégativité entre S et O , les thiols sont nettement plus acides que les alcools (pKa entre 9 et 12) de même que H2S (pKa = 7,2) est plus acide que H2O ( pKa = 14).