L`oxydoréduction en chimie organique - Physique

chapitre 9
1.3. Les tests de reconnaissance
Oxydoréduction en chimie organique
1.
!
Le test à la 2,4-DNPH met en évidence la présence du groupe carbonyle (C=O, présent dans
les cétones et aldéhydes).
!
Dans un tube à essai, on verse un peu de la solution tester, on ajouter quelques gouttes de
2,4-DNPH. Le test est positif s'il apparaît un précipité jaune.
!
Le test au réactif de Fehling (initialement bleu) met en évidence la présence d'un aldéhyde.
!
Dans un tube à essai, on verse un peu de la solution tester, on ajouter quelques gouttes de
liqueur de Fehling et on chauffe doucement. Le test est positif s'il apparaît un précipité
rouge brique.
Les groupes caractéristiques
1.1. Quelques familles
nom
Formule semidéveloppée
Fomule développée
R ! C ! R'
Alcool
*
R!OH
O
H
O
Aldéhydes
R!COH
R!C
•
Pour prouver la présence d'un aldéhyde, il suffit donc que le test au réactif
de Fehling soit positif.
•
Pour prouver la présence d'une cétone, le test à la 2,4-DNPH doit être
positif et le test au réactif de Fehling doit être négatif.
H
Cétones
Acides
carboxyliques
*
**
R ! C ! R'
**
R!CO!R’
O
O
*
R!C
R!COOH
O!H
R et R' représentent des groupes alkyles ou des H.
R et R' représentent des groupes alkyles commençant par un carbone.
2.
1.2. Les 3 classes d'alcools
H
H
C
!C!C!C!
!C!C!C!
O
O
O
H
H
H
les alcools primaires
Oxydations des alcools et des aldéhydes
2.1. Oxydation ménagée des alcools
Le carbone (rouge) qui porte le groupe hydroxyle OH peut également être lié à d'autres carbones
(bleus). Selon leur nombre, on distingue :
!C!C!H
Remarque : les sucres (glucose, fructose...) sont des aldéhydes et sont donc caractérisés par le test
au réactif de Fehling. Dans le sang et les urines, on peut tester la présence de glucose (mais ici
pas avec du réactif de Fehling).
les alcools secondaires
les alcools tertiaires
Les alcools dont le carbone qui porte la fonction OH porte aussi un atome d’hydrogène (donc les
alcools primaires et secondaires) peuvent être oxydés. On parle d’oxydation ménagée car il n’y a
pas de changement dans le squelette carboné. La liaison entre le carbone et l’oxygène devient une
liaison double.
-
L'oxydation d'un alcool primaire donne un aldéhyde.
L'oxydation d'un alcool secondaire donne une cétone.
Les alcools tertiaires ne s'oxydent pas.
H
!C!C!H
!C!C!H
!C!C!H
O
! C ! C ! OH
O
O
O
H
H
2.3. Réduction
!C!C !C!
!C!C !C!
O
O
H
Par des réactions de réduction, les aldéhydes et cétones peuvent être réduits en alcools,
respectivement primaires et secondaires.
Rappel : lors d'une réaction d'oxydoréduction, tous les électrons cédés par le réducteur doivent
être captés par l'oxydant.
Résumé : oxydation des alcools
Exemple 1 :
(x5)
(x2)
Alcools primaires
Exemple 2 :
L'acide lactique a pour formule H3C " CH " COOH
et comporte donc un groupe alcool
Aldéhyde
secondaire et un groupe acide carboxylique. L'oxydation de l'acide lactique conduit à la
formation de l'acide pyruvique : H3C " C " COOH .
R!C!H
Cétone
R ! C ! R'
O
O
La demi équation correpondant au couple acide pyruvique / acide lactique est :
+ 2 e"
réduction
O
oxydation
OH
CH3 ! CO !COOH(aq) + 2 H+
oxydation
5 CH3CHO + 2 Mn2+(aq) +8 H2O
réduction
5 CH3CH2OH(aq) + 2 MnO4-(aq) +6 H+ =
= CH3 ! CHOH !COOH (aq)
Acide carboxylique
2.2. Oxydation des aldéhydes
R ! C! O ! H
O
Les aldéhydes peuvent s'oxyder en acides carboxyliques.
Alcools secondaires
oxydation
CH3CH2OH(aq) = CH3CHO(aq) + 2 H+(aq) + 2 eMnO4-(aq) + 8 H+(aq) + 5 e- = Mn2+(aq) + 4 H2O
réduction
oxydation
réduction
Alcools !OH
Alcools tertiaires