CHM2523 Questions Pratiques no.3

CHM2523'Questions'Pratiques'no.3:""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
La"compétition"entre"les"réactions"de"substitution"et"d’élimination"des"halogénures"d’alkyle"
Affiché"le"12"octobre"2015"
"
1. Votre"amie"qui"suit"un"cours"de"laboratoire"de"chimie"organique"à"Sherbrooke"vous"
rencontre" pendant" le" long" weekFend," et" se" plaint"d’un" rapport" qu’elle" doit" rédiger"
pour"le"mardi"à"propos"des"réactions"de"substitution"et"élimination."Son"problème"
est"que"son"partenaire"l’avait"seulement"envoyé"une"photo"de"deux"plaques"de"CCM,"
et" est"injoignable" depuis" jeudi!"Tout" ce" qu’elle" connait"par" rapport" à" la" partie" de"
l’expérience"de"son"partenaire"est"donné"dans"les"conditions"ciFdessous."Aidez"votre"
amie"à"interpréter"les"plaques"de"CCM"ciFdessous."
NaOH
EtOH, 60˚C
Cl
"
a) ‘’Qu’estFce"que"mon"partenaire"a"fait"de"différent"quand"il"a"élué"les"plaques"#1"et"
#2?’’"(1'point)"
?
Co Co
#1 #2
RPR P
""Il#a#augmenté#la#polarité#de#la#phase#mobile.#
b) ‘’Je"n’ai"jamais"fait"de"CCM."Que"sont"tous"ces"points"et"que"signifientFils?"Que"puisFje"
conclure"de"la"réaction"en"analysant"les"plaques?’’"(5'points)"
Ton#partenaire#a#amélioré#la#résolution#du#CCM#avec#la#2e#plaque,#alors#on#peut#concentrer#
exclusivement#avec#cela.#Le#R#représente#le#réactif,#c.AàAd.#l’halogènure#alkyl.#Le#P#représente#
le(s)#produit(s)#de#la#réaction#à#un#moment#donné,#qui#semble#être#envers#la#fin#de#la#réaction#
puisque#c’est#évident#que#le#réactif#a#été#consumé#dans#la#réaction,#et#le#Co#représente#le#coA
spot#des#deux#échantillons#R#et#P.#Sous#les#conditions#réactionnelles,#deux#voies#sont#possibles;#
le#E2#et#le#SN2#avec#les#produits#possibles#illustrés#ciAdessous.#Généralement,#nous#ne#pouvons#
pas#déduire#les#rendement#parmi#les#résultats#de#CCM.##
La# réaction# E2# peut# donner# trois# produits;# un# mélange# cis# et# trans# du# produit# Zaitsev#
majoritaire,# ainsi# que# le# produit# minoritaire.# Ces# trois# produits# ne# participeront# pas# à# des#
liaisons# hydrogène# avec# la# plaque,# ils# sont# donc# susceptibles# d'être# trouvés# plus# haut# sur# la#
plaque#par#rapport#à#des#produits#qui#pourraient#former#des#liaisons#d’hydrogène.#Seuls#deux#
points# apparaissent# pour# trois# molécules,# mais# nous# pouvons# tenter# de# les# identifier.# Les#

isomères#cis#et#trans#ont# généralement#des#valeurs#de#Rf#similaires,#en# particulier#lorsque#la#
différence#de#densité#d'électrons#à#travers#la#liaison#est#faible,#par#exemple#avec#des#groupes#
méthyle.#Il#se#peut#que#les#valeurs#Rf#des#isomères#sont#identiques#dans#ce#système#de#solvant.#
Le#produit#minoritaire#de#Zaitsev#est#un#peu#moins#polaire#que#les#deux#autres#composés,#et#
peut#être#associé#à#la#tache#avec#la#valeur#Rf#le#plus#élevé.###
Cl
++
E2
SN2 OH +O
NaOH
EtOH
!
La# réaction# SN2# donnerait# l'alcool# illustré# ciAdessus.# Cette# molécule# est# plus# polaire# que# les#
trois#molécules#de#la#voie#E2,#et#forme#des#liaisons#hydrogène#avec#la#plaque#de#silice#à#la#fois#
comme#accepteur#d'hydrogène#et#d'un#donneur#d'hydrogène.#
"
2. Prédisez"le"produit"majeur"pour"chacune"des"réactions"suivantes."(3'points)"
"
a) Br NaOH
DMSO, 25˚C
c)
NaOMe
d)
OH H2SO4
EtOH, 80˚C
MeOH, 65˚C
CH3
I
OH + NaBr
CH3CH3
+ NaI + MeOH
SN2 pas possible
+
SN1 pas possible à 80˚C
+ H2O
b) Br NaOEt
EtOH, 50˚C
O+ NaBr
"
"

"
3. En" effectuant" une" réaction" E2" en" commençant" avec" 9,0" g" de" KOH" et" 3,8" mL" de" 1F
bromocyclohexane"(1,32"g/cm3),"vous"préparez"2,7"mL"de"cyclohexène"(0,81"g/cm3)."
Br
KOH + H2O + KBr
acetone
"
a) Déterminez"le"nombre"d’équivalents"pour"chaque"réactif."(1'point)"
Br
composé MM quantité densité mol eq.
KOH 56,11 g/mol
163,06 g/mol
82,14 g/mol
9,0 g -- 0,160 5,2
3.8 mL 1,32 g/cm30,031 1,0
2,7 mL 0,81 g/cm3 0,027
"
C’est"à"dire"qu’il"y"a"5,2"moles"de"KOH"pour"chaque"mole"de"1Fbromocyclohexane."(1'
point)"
"
b) Calculez"le"rendement"de"votre"produit"alcène."(1'point)"
Rendement = moles de produit
moles de réactif limitant X 100
= 0,027
0,031
= 87%
"
"
"
"
"
"
"

4. "Selon" votre" connaissance" des" réactions" d'élimination," proposez" une" méthode" de"
synthèse" pour" la" synthèse"de" la" 2FméthylF2Fbutène." Précisez"votre" choix"
d'halogénure"d'alkyle,"nucléophile,"de"solvant"et"de"la"température."("3'points)"
halogénure alkyl
nucléophile
solvant température
produit majoritaire
70C or higher
NaOMe/ NaH
X
aprotique
"
Pratiquement,#le#substrat#et#le#nucléophile#doivent#être#soluble#dans#le#solvant#
OU"
alkyl halide
nucléophile
solvant température
produit majoritaire
X
CH3OH, etc. 70 C
or higher
KOtBu
(ou aucun nucléophile)
"
"""""#
"