7 Fonction alcool

Chimie organique
vendredi 19 mars 2010
Fonction alcool
I définition – classification
Les alcools sont tout composé organique possédant un composé
hydroxyle lié à un carbone. (OH)
Il existe 3 classes d’alcool (Iair, II, III) selon que le carbone porteur
du groupement hydroxyle est relié à un seul autre atome de
carbone dans le cas de l’alcool I, à 2 autres atomes de carbone dans
le cas du II et à 3 autres atomes de carbone dans le cas d’un alcool
III
II propriétés physiques :
A cause de la différence d’électronégativité entre l’oxygène et l’hydrogène, cette liaison
se polarise avec une charge delta – sur l’atome le plus électronégatif (Oxygène) et une
charge delta + sur l’hydrogène, par suite de cette polarisation et de la petite taille de
l’atome d’hydrogène qui lui permet de s’approcher du groupement hydroxyle d’une
molécule voisine, il se forme une interaction électrostatique entre l’hydrogène d’un
groupement hydroxyle et l’oxygène d’un autre groupement hydroxyle. Ce sont ces
interactions qui sont les liaisons hydrogènes qui sont des liaisons beaucoup moins
solide que les liaisons covalents. Mais ils vont permettre d’expliquer entre autres les
températures d’ébullition élevées des alcools et la solubilité dans l’eau des molécules
porteuses de groupements hydroxyles
Température d’ébullition
Les alcools ont des températures d’ébullitions élevé par rapport aux autres composé
organiques de masses moléculaires voisines, en effet, il se forme des liaisons hydrogènes
entre plusieurs molécules d’alcool, il faudra, avant de vaporisé les molécules d’alcool,
rompre ces différentes liaisons hydrogènes d’où une énergie importante pour rompre
ces liaisons, énergie qui sera de l’énergie thermique apportée par une élévation de
température.
Solubilité dans l’eau
Les molécules porteuses de groupement hydroxyles peuvent contractées avec les
molécules d’eau des liaisons hydrogènes, ces liaisons hydrogènes avec l’eau vont assuré
la solubilité de ce composé dans l’eau.
1 molécule d’alcool possède une partie hydrophile qui est le groupement OH, et une
partie hydrophobe qui est le reste de la molécule.
Si l’on considère les 3 premiers alcools, méthanol, éthanol, propanol, on a un
groupement hydrophile pour 1, 2 et 3 groupements hydrophobes.
Dans ces 3 cas le caractère hydrophile l’emporte sur le caractère hydrophobe et les 3
alcools considérés sont solubles dans l’eau en toutes proportions.
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Lorsqu’on passe à l’alcool possédant 4 atomes
de carbones, on a 1 groupement hydrophile
pour 4 groupements hydrophobes, donc le
caractère hydrophobe augmente par rapport
à l’hydrophile et la solubilité diminue et ainsi
de suite au fur et à mesure que le nombre
d’atomes de carbone augmente, le caractère
hydrophobe augmente et fini par l’emporté sur le caractère hydrophile.
Remarque : Pour être éliminer par les urines ou la bile, des médicaments doivent
posséder un certains caractère hydrophile, si les molécules ne possèdent pas ce
caractère au départ elles seront transformées (métabolisé) dans l’organisme de façons a
acquérir ce caractère hydrophile, ces réactions de métabolismes sont donc des réactions
d’oxydation qui seront réalisée la plupart du temps au niveau du foie par le cytochrome
P450.
III propriété chimique
A structure réactivité
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B réactions dues à la mobilité de l’hydrogène du groupement OH
1°) Formation
Les alcoolates sont facilement hydrolysé
b) action sur les métaux
 Formation d’alcoolate et dégagement
d’hydrogène caractéristique des fonctions
acide, dans ce cas là, la réaction est une
réaction totale puisqu’il n’y a pas formation
d’eau responsable de la réaction inverse
c) les amidures
 Formation d’alcoolate et dégagement de NH3, toujours pas d’H2O donc réaction totale
2°) Action sur RMgX
Alcool + organomagnésien, il y a formation d’un hydrocarbure et de ROMgX, cela
correspond à un dégagement gazeux, caractéristique des hydrogènes mobiles.. …. Sur les
organomagnésiens…
3°) Action sur les acides : estérification
On prend un alcool marqué l’oxygène 18 et même réaction avec l’acide, l’oxygène
marqué est retrouvé dans l’ester, preuve que le groupement OR se substitue en OH,
estérification est une réaction d’équilibre, la vitesse et le pourcentage obtenue dépend
de la classe de l’alcool.
Elles rentrent bien dans la catégorie des propriétés chimiques due à la mobilité de
l’atome d’hydrogène
C- Réactions due à la mobilité de OH
1°) réaction avec les halogénures d’hydrogènes
Réaction de substitution nucléophile. Comme on a un alcool
primaire, et que l’alcool primaire donne difficilement un
carbocation on aura certainement une réaction SN2. En se
plaçant dans certaines conditions de réaction on peut
obtenir une SN1. Ce qui détermine l’ordre de la réaction
c’est le mesure de la vitesse. Savoir si la vitesse de la
réaction est sensible à tel ou tel concentration.
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2° réaction :
Réaction de réarrangement, donc il y a intervention d’un carbocation donc c’est une
réaction d’ordre 1
Réaction catalysée par les acides :
Le doublet libre de l’atome d’oxygène du groupement hydroxyle, fixation du proton, et
formation d’un groupement oxonium instable.  Libération d’une molécule d’eau et
d’un carbocation et la 2e étape de cette réaction : Cl- attiré par le carbocation, libération
de H+ qui peut réagir sur une nouvelle molécule
d’alcool etc …
On peut obtenir un dérivé halogéné par substitution
du groupement OH par l’atome de Chlore provenant
d’un composé de Chlorure de Thionyle (anhydre). Qui
réagit beaucoup plus facilement, la réaction est
différente, s’opère en 2 temps :
Départ de H, substitution par SOCl, obtention d’un
chlorosulfite qui est facilement décomposé par
augmentation de température …
2°) réaction avec les acides minéraux
Avec les acides minéraux, c’est différent, car ce sont des acides forts, finalement on a
formation d’une molécule d’eau et dans ce cas là c’est le OH de l’alcool qui part
Il s’agit d’une réaction d’équilibre
3°) réaction de déshydratation
Vont conduire par élimination de molécules d’eau obtenue par groupement hydroxyle …
formation d’un alcène
 Réaction d’élimination !
Cet hydrogène peut être fourni par un alcool voisin, 1 molécule d’alcool fourni le
groupement hydroxyle et l’autre alcool fourni l’hydrogène et on obtient un composé
avec une liaison C – O – C, caractéristique des étheroxydes
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1 l’atome d’hydrogène est donné par la même molécule que celle qui fournit le OH
2 l’atome d’hydrogène est donné par un autre alcool que celle qui donne le OH
Ces réactions se font en milieu acide et ont la même 1er étape : Protonation de l’alcool,
formation d’un oxonium, libération d’eau et d’un carbocation.
Le carbocation obtenu peut évolué de 2 façons :
Soit perte / élimination de H porté par le C voisin, on obtient un
alcène (règle de saytzeff : l’alcène obtenue doit être le plus
stable possible) On regarde celui qui est le plus substitué
(nombre de H minimum sur la liaison pi)
Ce carbocation qui est en solution concentré peut rencontré de
nouvelles molécules d’alcools, il y a formation d’une liaison
oxygène – carbone par l’intermédiaire d’un des doublet libre de
O attiré par le carbocation, on obtient un oxonium instable, il y a départ d’un proton et
formation de la liaison étheroxyde C – O – C
Remarque :
On a obtenu un étheroxyde par déshydratation de 2 molécules d’alcool, en fait la façon la
plus pratique et notamment qui s’applique à tout les éther même les dissymétrique est
de partir :
1 du premier alcool qui par action du sodium va donné un alcoolate (RONa), les
alcoolates sont des composé ionisé, on peut obtenir à partir d’un alcool un dérivé
halogéné, la façon la plus efficace est de passé par le chlorure de thionyle.
On a un composé Ionique et un composé fortement polaire, la réaction s’effectue très
facilement, et on a l’obtention d’un étheroxyde et formation de NaCl
C – Réactions d’oxydation
Il y a 3 types de composé oxygénés en chimie organique :
Les alcools, les composés carbonylés (aldéhyde et cétones) et les acides carboxyliques.
Les acides carboxyliques sont plus oxygénés que les autres etc …
Ces réactions d’oxydations peuvent permettre la détermination de la classe d’un alcool,
en effet on va utilisé un oxydant coloré (acide chromique avec degré d’oxydation +VI et
est rouge orangé) il va oxydé l’alcool primaire en aldéhyde mais l’acide chromique qui
était rouge orangé va être réduit et le chrome passe au degré d’oxydation +III qui a une
couleur caractéristique verte donc si la solution change de couleur c’est qu’on a une
réaction d’oxydation.
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Avec les alcools primaire, dans un premier temps on obtient un aldéhyde, mais les
aldéhydes étant plus facilement oxydable que les alcools, la réaction ne s’arrête pas là et
continue jusqu’au stade ultime de l’oxydation des composé organiques : obtention d’un
acide carboxylique.
2°- les alcools secondaires
Les carbones porteur de OH se trouvent au milieu de la chaine (à l’intérieur), donc le
seul stade suivant d’oxydation est un composé carbonylé et on obtiendra une cétone,
mais la réaction s’arrête là
3°- les alcools tertiaires
Il n’y a pas de réaction d’oxydation !
Le milieu réactionnel ne change pas de couleur.
Il existe sur certains livres : on peu obtenir une rupture de la
molécule par certains degré d’oxydation, avec plein d’acides,
plein d’oxydant et chauffé à mort et on obtient n’importe quoi
(alors moi jfais mon caca nerveux et jveux pas)
C’est en revanche une façon de déterminer la classe de l’alcool.
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