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Spectoscopie

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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.
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