PCSI 3 / PC - Programme de la semaine du 23 JANVIER au 27

PCSI 3 / PC - Programme de la semaine du 23 JANVIER au 27 JANVIER 2017 – COLLE N° 15
Partie III : Structures, réactivités et transformations en chimie organique 1.
CHAPITRE : Mécanismes en Chimie organique
I-
Introduction à la chimie organique.
A- Rappels sur le formalisme des flèches courbes.
B- Les réactions organiques.
1- Les réactifs.
i- Les nucléophiles.
ii- Les électrophiles.
2- Nom d’un mécanisme organique.
i- Réactif ou substrat ?
ii- Exemples de noms.
C- Réactions compétitives : contrôle cinétique ou thermodynamique ?
D- Les effets électroniques.
1- Effet inductif.
2- Effet mésomère.
3- Effet « stérique ».
4- Stabilité des intermédiaires réactionnels.
II- Les principaux mécanismes (1).
A- Substitutions nucléophiles aliphatiques.
1- Bilan
2- Substitution nucléophile bimoléculaire SN2.
i- Données expérimentales.
ii- Mécanisme.
3- Substitution nucléophile bimoléculaire SN1.
i- Données expérimentales.
ii- Mécanisme.
4- SN1/SN2.
a- Influence du nucléophile.
b- Influence de R.
c- Influence du nucléofuge X.
d- Influence du solvant.
5- Intérêt des SN en synthèse organique.
6- Pour aller un peu plus loin : les réactions de réarrangement.
B- -élimination E2.
1- Bilan.
2- Régiosélectivité : règle de Zaïtsev.
3- -élimination bimoléculaire E2.
a- Données expérimentales.
b- Mécanisme.
4- Influence de quelques facteurs sur le mécanisme E2.
a- Influence
du substrat.
b- Influence de la base.
c- Influence du solvant.
5- Pour aller un peu plus loin : l’élimination monomoléculaire E1.
6- Compétition SN/E.
C- Addition nucléophile d’un organomagnésien sur une liaison C=O.
1- Les organomagnésiens.
a- Présentation.
b- Synthèse.
c- Réactivité.
2- Addition nucléophile sur un aldéhyde ou une cétone : obtention d’un alcool.
a- Electrophilie de la fonction carbonyle.
b- AN d’un RMgX.
c- Réaction parasite : réduction.
3- AN sur CO2 : obtention d’un acide carboxylique.
III- Formation de liaison C-C en synthèse organique.
A- Principe : réaction entre un carbone nucléophile et un carbone électrophile.
1- Les RMgX en tant que nucléophiles dans des substitutions nucléophiles.
a- Réaction avec les halogénoalcanes ou substrats similaires.
b- Réaction avec les époxydes.
2- Les RMgX en tant que nucléophiles dans des additions nucléophiles.
B- Rétrosynthèse.
COURS
I- SN1 ; SN2 ; béta-élimination E2.
II. Organomagnésiens ; Structure et réactivité des organomagnésiens mixtes ; Préparation à partir des
halogénoalcanes et des alcynes terminaux ; Addition nucléophile sur l’exemple des réactions opposant un
organomagnésien mixte et un aldéhyde, une cétone ou le dioxyde de carbone
Nom :………………………………………
Classe : PCSI 2
Date : ………………….
NE : Non évalué ; A : Acquis ; ECA : En cours d’acquisition ; NA : Non acquis
Thème de la colle : Mécanismes en Chimie organique
Notions, contenus et capacités exigibles
Mécanismes limites SN2 et SN1 : propriétés cinétiques et stéréochimiques.
-élimination E2 ; propriétés cinétiques et stéréochimiques, régiosélectivité.
Contrôle cinétique, contrôle thermodynamique.
Un modèle pour l’état de transition : le postulat de Hammond
Identifier les sites électrophiles et/ou nucléophiles d’une entité chimique
Utiliser le formalisme des flèches courbes pour décrire un mécanisme en chimie
organique
Exploiter les notions de polarité et de polarisabilité pour analyser ou comparer la
réactivité de différents substrats
Justifier le choix d’un mécanisme limite SN1 ou SN2 par des facteurs structuraux des
substrats ou par des informations stéréochimiques sur le produit
Prévoir ou analyser la régiosélectivité et la stéréospécificité éventuelles d’une
transformation simple en chimie organique (SN1 ; SN2 et E2) en utilisant un
vocabulaire précis
Tracer, commenter et utiliser un profil énergétique à l’échelle microscopique.
Reconnaître les conditions d’utilisation du postulat de Hammond et prévoir l’obtention
des produits lorsque deux réactions sont en compétition.
Intérêt des organométalliques dans la construction d’une chaîne carbonée.
Structure et réactivité des organomagnésiens mixtes.
Préparation à partir des halogénoalcanes et des alcynes terminaux.
Addition nucléophile sur l’exemple des réactions opposant un organomagnésien mixte
et un aldéhyde, une cétone ou le dioxyde de carbone ; conditions opératoires.
Approche élémentaire de la stratégie de synthèse : analyse rétrosynthétique.
Justifier l’inversion de polarité sur l’atome de carbone résultant de l’insertion de
magnésium dans la liaison carbone-halogène.
Déterminer le produit formé lors de la réaction d’un organomagnésien mixte sur un
aldéhyde, une cétone ou le dioxyde de carbone.
NE
A
ECA
NA
Inversement, prévoir les réactifs utilisés lors de la synthèse magnésienne d’un alcool
ou d’un acide carboxylique.
Concevoir une stratégie de synthèse pour une molécule simple.