Chapitre 19 Stratégie de synthèse en chimie organique Chapitre 19 : Stratégie de synthèse en chimie organique Compétences à acquérir : Effectuer une analyse critique de protocoles expérimentaux pour identifier les espèces mises en jeu, leurs quantités et les paramètres expérimentaux. Justifier le choix des techniques de synthèse et d’analyse utilisées. Comparer les avantages et les inconvénients de deux protocoles. I Synthèse de molécules organiques Comparer les différents procédés de synthèse du benzoate d’éthyle de la page 494. Quelle peuvent être les critères de choix d’un procédé plutôt qu’un autre en chimie ? ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Une fois la stratégie de synthèse élaborée (choix du procédé), la synthèse se déroule en 3 étapes : Réaction de synthèse Séparation et purification des produits obtenus Analyse Lors de la réaction de synthèse, le pH, la température, la pression…doivent être contrôlés. Techniques de séparation et purification : distillation, chromatographie sur colonne, décantation… Techniques d’analyse : RMN, spectroscopie, chromatographie… Rendement d’une synthèse : rapport entre la quantité de produit obtenue et la quantité maximale théorique. Le rendement d’une synthèse est toujours inférieur à 1, on ne récupère jamais la quantité maximale ! II Sélectivité en chimie organique De nombreuses molécules comportent plusieurs groupes caractéristiques différents : elles sont dites polyfonctionnelles. Lors d’une synthèse, on peut désirer ne transformer que certains groupes ciblés. Exemple : la molécule d’acide salicylique comporte 2 groupes fonctionnels différents, une fonction……………………………….. et une fonction ……………………………………… Acide salicylique Elle est utilisée dans la synthèse de l’aspirine. Seul la fonction ………………… doit réagir sans que la fonction ……………………………………….. pour arriver produire une molécule d’aspirine. L’enjeu est donc de trouver un réactif qui réagisse avec un seul des 2 groupes caractéristiques, un tel réactif est dit chimiosélectif. Aspirine 1 Chapitre 19 Stratégie de synthèse en chimie organique II.1 Réactif chimiosélectif Un réactif est chimiosélectif si, réagissant sur un composé polyfonctionnel, il ne provoque la transformation que de certains groupes caractéristiques. O O OH Réaction avec le KMnO4 HO CH3 O O OH CH3 O Réaction avec Ag+ CH3 HO OH CH3 KMnO4 …………………….. chimiosélectif car …………………………………………………………………….. Ag+ …………………….. chimiosélectif car ………………………………………………………………………… II.2 Protection de fonction Lors d’une synthèse, il peut arriver qu’on ne trouve pas de réactif chimiosélectif. On peut alors utiliser une protection de fonction. molécule A : molécule à transformer molécule B : molécule obtenue par réaction avec le LiAlH4 (……………………………………………..) molécule C : molécule attendue A C La protection est réalisée avec le réactif…………….. La déprotection est réalisée avec le réactif …………. B II.3 Application de la protection à la synthèse peptidique Les acides aminés sont des molécules qui portent le groupe caractéristique ………………………………. ainsi que le groupe………………………………………………… Les peptides sont des enchaînements d’acides aminés synthétisés en ajoutant un à un ces acides. Un dipeptide est obtenu en faisant réagir la fonction acide d’un acide aminé avec la fonction amine d’un autre acide. Il se forme une liaison C-N appelée liaison peptidique. 2 Chapitre 19 Stratégie de synthèse en chimie organique O NH2 HO On peut obtenir 4 dipeptides avec les acides aminés glycine et alanine selon les O NH2 HO réactions ci-dessous : glycine alanine HO NH2 HO OH NH2 + NH2 + NH O O O H2O CH3 CH3 O HO NH2 HO NH2 + O HO CH3 O NH2 HO NH2 + O HO O NH2 HO NH2 O CH3 + O CH3 Si, par exemple, on souhaite obtenir seulement le dipetide de la première réaction, il faut protéger le groupe …………………………… de la glycine et le groupe ……………………………….. de l’alanine. 3