Sélectivité en chimie organique

Sélectivité en chimie organique
FICHE
35
Une molécule possédant plusieurs groupes caractéristiques est un composé polyfonctionnel.
On doit tenir compte de la réactivité de tous les groupes lors d’une synthèse chimique.
I Réactif chimiosélectif
● Un composé polyfonctionnel est chimiosélectif si qu’un seul groupe caractéristique réagit lors
d’une synthèse organique.
● La synthèse du paracétamol est un exemple de réaction chimiosélective : seul le groupe amine
réagit lors de cette transformation.
Groupe hydroxyle OH
OH
O
O
H3C C
+ H3C C
+
O
OH
H3C C
O
O
Groupe amine NH2
HN C CH3
Paraaminophénol
Anhydride
éthanoïque
Paracétamol
Acide
éthanoïque
II Protection sélectif
1. Protection et déprotection de fonction
● Lorsqu’un composé polyfonctionnel n’est pas chimiosélectif, il faut protéger les fonctions
que l’on ne souhaite pas faire réagir.
● Ainsi lors d’une synthèse avec un composé non chimiosélectif, plusieurs étapes
interviennent dans l’ordre suivant :
Etape 1
HO
Protection du (des)
fonction(s) qui ne doivent
pas réagir
OH
+
+ H2O
O
OH
Cl
O
+ SO2 + HCl
+ SOCl2
Réaction de synthèse
O
Cl
Etape 3
O
O
HO
Etape 2
HO
OH
O
OH
Déprotection du (des)
fonction(s)
Cl
O
+
+ H2O
O
OH
O
● L’équation globale de la transformation sera :
HO
OH
Cl
OH
+ SOCl2
O
+ SO2 + HCl
O
Les équations de protection et de déprotection n’interviennent pas l’équation globale de la
transformation.
● Cette méthode présente néanmoins des inconvénients :
→ une diminution du rendement de la synthèse ;
→ un grand nombre d’atomes doit être utilisé ce qui est contraire aux principes de la
chimie durable.
2. Application à la synthèse d’un peptide
● La liaison peptidique correspond au groupe caractéristique amide.
● La formation d’un peptide résulte de la réaction de deux acides aminés (groupe acide
carboxylique et groupe amine).
H2N
COOH
+
H2N
Groupe amine
NH
COOH
H2N
C
Alanine
Liaison peptidique
Groupe amide
O
Groupe acide carboxylique
Glycine
COOH
Peptide Ala-Gly
Exemple d’équation-bilan de synthèse d’un peptide
● Les acides aminés sont des molécules polyfonctionnelles non chimiosélective. Des étapes
de protection et de déprotection sont nécessaires lors de la synthèse d’un peptide.
Etape 1
Etape 2
Protection du
groupe acide
carboxylique
de l’alanine
Cl
H2N
COOH
O
Ph
+
O
base
Ph
O
H2N
C
O
Protection du
groupe amine
de la glycine
OH
H2N
Synthèse du
peptide
H
O
Ph
O
O
O
COOH + H2N
N
H
C
O
Ph
O
O
N
H
C
O
O
Etape 4
Déprotection
des fonctions
Ph
O
N
H
C
O
COOH
O
C
O
Etape 3
NH
H
N
O
1. H2, Pd/C
H2 N
O
2. H
C
O
H
N
O
H
N
O
O
OH