Addition électrophile sur les composés insaturés et spectroscopie Pour déterminer la structure d’une molécule il faut suivre les étapes suivantes I. Nombre d’insaturation Pour une molécule de formule CxHyOzNtXq : ni= x-y/2+t/2-q/2+1 Exemple : C6H6 : ni=6-3+1=4 →3 doubles liaisons et un cycle c’est le benzène. X est un halogène Une double liaison : une insaturation ; un cycle : une insaturation ; une triple liaison : 2 insaturations. II. Bandes IR : σC=C = 1650 cm-1 ; σC=O = 1720 cm-1 ; σC≡C = 2100 cm-1 ; σO-H = 3300 cm-1 bande large…. III. RMN-H : H d’un aldéhyde δ=11ppm ; H d’un acide carboxylique jusqu’à δ=14ppm ; les H d’un benzène δ= proche de 7ppm …. N.B : pour un nombre d’insaturation > ou= à 4 penser à un groupe phényl confirmé par un signal RMN vers 7ppm. nH élevé et nombre de pic faible penser à une molécule symétrique. Application Simple : Le spectre IR, d’un composé organique A de formule brute C3H8O, présente entre autre une bande large vers 3300 cm-1, son spectre RMNH présente un triplet vers 0.9ppm (intensité3) et un sextuplet vers 1.7ppm (intensité2), un singulet vers 2.7ppm (int1) et un triplet vers 3.6ppm (int2) déterminer la formule de A: ni=3-4+1=0 ; il s’agit d’un alcool ou d’un éther oxyde ; la bande IR vers 3300 cm-1 est en faveur de la fonction alcool. Intensité 3++2+2+1=8 → 8H 3 →(8X3 /8) = 3H 2 →(8X2 /8) = 2H 2 →(8X2 /8) = 2H 1 →(8X1 /8) = 1H signal 1er pic 2ème pic 3ème pic δ(ppm) intégration triplet 0.9 sextuplet 1.7 singulet 2.7 3H 2H 1H 4ème pic triplet 3.6 2H Solution : CH3-CH2-CH2-OH nH voisins 2 5 Non couplé 2 Attribution CH3-CH2 CH3-CH2-CH2 -OH -CH2-CH2-O Problème : L’ozonolyse réductrice d’un alcène A en dérivés carbonylés (aldéhydes et cétones) dans des conditions bien déterminées (1. O3 dans CH2Cl2 2. Zn dans CH3COOH) a donnée deux composés B et C : 1. B de formule C3H6O caractérisé par une bande IR vers 1720 cm-1 est des pics RMN-H : un triplet vers 1ppm (intensité 3), un quadruplet vers 2.1ppm (intensité 2) et un singulet vers 9.7ppm (intensité 1). Identifier B. 2. C de formule C4H8O caractérisé par une bande IR vers 1720 cm-1 est des pics RMN-H : un triplet vers 1.1ppm (intensité 3), un quadruplet vers 2.4ppm (intensité 2) et un singulet vers 2.4ppm (intensité 3). Identifier C. 3. a. Identifier A. b. γ. Quelle est la bande caractéristique de A en spectroscopie IR. 4. L’ozonolyse oxydante de A dans d’autres conditions (1. O3 dans CH2Cl2 2. H2O2/H2O) donne C et D. a. Quelle est la différence entre les spectres RMN-H de B et D. b. Comment est détecté l’H mobile de D. 5. a. Donner une autre méthode permettant de réaliser la même oxydation de A donnant B et C. b. Donner une autre méthode permettant de réaliser la même oxydation de A donnant C et D. 6. a. On réalise l’hydratation de A : α. Donner l’équation bilan de la réaction, on note E le produit majoritaire obtenu. Soit F le produit minoritaire donner sa formule. β. Etudier la régiosélectivité de la réaction. γ. Quelle est la bande caractéristique de E et F en spectroscopie IR. λ. Donner la méthode permettant d’obtenir F majoritaire. σ. Donner les équations permettant d’aboutir au 3-bromo-3-méthyl hexane à partir de : *A *E θ. Donner deux méthodes permettant d’aboutir au 4-bromo-3-méthyl hexane à partir de A. ρ. On réalise la dibromation de A : * Donner les conditions expérimentales. * qu’appelle-t-on l’intermédiaire réactionnel rencontré dans le mécanisme réactionnel. 7. on veut préparer le diol G à partir de A. a. Comment obtenir le diol G Syn ? b. Comment obtenir le diol G anti ? c. Pourquoi oxydation ? contrairement à l’hydratation la bis hydroxylation est une 8. On réalise la déshydratation de l’alcool E : a. Préciser les conditions expérimentales. b. Donner les produits Ai obtenus. c. Donner une méthode de synthèse exclusive du produit minoritaire. 8. Le but-2-ène H peut être obtenu à partir d’un alcyne H’ : a. Ecrire l’équation bilan de la réaction en précisant les conditions expérimentales. b. Que peut-t-on dire de la stéréochimie de la réaction ? c. Qu’elle est le diastéréoisomère de A obtenu ? Le représenter.
