Chapitre 9 : Réactivité des alcools.

Première S
Chapitre 09
Initiation à la réactivité des composés organiques.
I. Les familles de composés organiques.
Ces composés sont caractérisés par l'existence d'un groupement fonctionnel dans leur molécule.
1. Composés oxygénés

O
groupe
se situant en bout de chaîne : aldéhyde
C
H

groupe
contenu dans la chaîne carbonée : cétone
C
O

groupe - OH fixé sur un atome de carbone tétraédrique : alcool

groupe
O
se situant en bout de chaîne : acide carboxylique
C
OH
Exemples
un aldéhyde
une cétone
O
un alcool
O
un acide carboxylique
O
OH
OH
H
propanal
butan-2-one
éthanol
acide propanoïque
2. Composés halogénés
groupes
-F
- Cl
- Br
Exemples
-I
liés à un atome de carbone
Cl
F
Br
Br
Cl
2-fluoropentane
2,3-dichlorobutane
I
Br
tribromométhane
iodobenzène
3. Amine primaire
groupe
- NH 2
lié à un atome de carbone
Exemples
NH2
1-aminoéthane
NH2
NH2
O
H
2-amino-2-méthylpropane
acide 2-aminopropanoïque ou alanine
GROSSHENY Laurent
Lycée J-B Schwilgué - Sélestat
II. La réactivité des alcools
1. Réaction de substitution.
Une réaction de substitution consiste à remplacer un groupement par un autre.
Un alcool réagissant avec de l’acide chlorhydrique concentré donne un dérivé halogéné au
cours d’une réaction de substitution.
CH 3  CH 2 OH  H 3 O   Cl   CH 3  CH 2 Cl  2 H 2 O
Exemple
2. Réaction d’élimination.
L’élimination d’une molécule d’eau lors d’une réaction correspond à une déshydratation.
La déshydratation d’un alcool conduit à un alcène.
Exemple
acide sulfurique
CH 3  CH 2 OH  CH 2  CH 2  H 2 O
3. Réaction d’oxydation.
3.a) Oxydation totale par l’air (combustion)
Comme la plupart des espèces chimiques organiques, les alcools peuvent brûler dans l’air.
CnH2n+1OH + ( 3/2).n O2  n CO2 + (n+1) H2O
C’est une réaction exothermique qui libère une grande quantité d’énergie. Ce qui explique
l’utilisation des alcools comme combustibles (alcool à brûler) ou carburant.
3.b) Oxydation ménagée d’un alcool
La chaîne carbonée de la molécule est préservée. Seul le groupement fonctionnel alcool est
transformé.
 l’alcool primaire est oxydé en aldéhyde puis en acide carboxylique si les conditions de
l’expérience le permettent
 l'alcool secondaire est oxydé en cétone
 l'alcool tertiaire n'est pas oxydable
Rappels :
Un alcool est dit :
 primaire si l'atome de carbone fonctionnel (auquel est lié le groupement OH) est lié à zéro ou
un atome de carbone
 secondaire si l'atome de carbone fonctionnel est lié à deux atomes de carbone
 tertiaire si l'atome de carbone fonctionnel est lié à trois atomes de carbone
un alcool primaire
un alcool secondaire
OH
OH
un alcool tertiaire
OH
propan-1-ol
propan-2-ol
2-méthylpropan-2-ol
Exemples d’oxydations :
Oxydation d'un alcool primaire par les ions permanganate
MnO4  8H   5e   Mn2  4H 2 O * 2
CH 3  CH 2 OH  CH3  CHO  2H   2e * 5


5 CH 3  CH 2 OH  2 MnO4  6 H   5 CH 3  CHO  2 Mn2  8H 2 O
GROSSHENY Laurent
Lycée J-B Schwilgué - Sélestat
Oxydation d'un alcool secondaire par les ions permanganate
MnO4  8H   5e   Mn2  4H 2 O * 2
CH3  CHOH  CH3  CH 3  CO  CH3  2H   2e * 5


5 CH 3  CHOH  CH 3  2 MnO4  6 H   5 CH 3  CO  CH 3  2 Mn2  8H 2 O
3.c) Utilisation de l’oxydation d’un alcool.
Dans l'industrie, on doit faire attention au prix de développement d’une molécule.
Quelle molécule de base choisir ? Un aldéhyde dont le prix est de 200 euros pour 1g et où un alcool
qui coute 10 euros pour 1kg que l’on peut utiliser pour synthétiser l’aldéhyde précédent ?
Dans l'industrie il faut aussi tenir compte de la disponibilité. Si la molécule n'existe pas il faut la
synthétiser. Si elle existe, il faut voir le prix et le délai de livraison (s’il faut attendre 1 mois et que
cela est urgent ... il faut se débrouiller pour trouver une solution).
Exemple simple : la lampe Berger.
C'est un récipient contenant des alcools, dans lequel trempe une mèche. Cette mèche est en contact
d'un fil de cuivre, qu'on chauffe (d'abord avec une flamme, après c'est autoentretenu).
Les alcools grimpent dans la mèche. Au contact du cuivre, ils s'oxydent avec l'oxygène de l'air pour
donner des aldéhydes, responsables de la bonne odeur
III. Conclusion sur la réactivité des alcools.
1. Un exemple : le méthanol.
Le méthanol permet de préparer de nombreux produits.
– Par action du chlorure d'hydrogène, production de chlorométhane (très utilisé comme
intermédiaire de synthèse ou solvants).
– Par oxydation ménagée du dioxygène, production :
 d'acide méthanoïque HCOOH utilisé comme conservateur
 de méthanal (formol) HCHO utilisé pour les résines, colles, mousses synthétiques et
produits cosmétiques.
– Par addition de monoxyde de carbone, production d'acide éthanoïque (acide acétique) utilisé dans
les vernis, fibres textiles et adhésifs.
2. Passage d’un groupe caractéristique à un autre
Les réactions d’oxydation, d’élimination et de substitution montrent qu’il est possible de réaliser le passage
d'un groupe caractéristique à un autre groupe. Ces réactions sont réversibles. Ainsi, le chimiste peut, par un
choix judicieux des réactifs et des conditions expérimentales, synthétiser la molécule de son choix.
CH3-CH2Cl
substitution
vapocraquage
CH3-CH3
hydratation
CH2 = CH2
hydrogénation
b
CH3-CH2OH
déshydratation
b
oxydation
réduction
oxydation
CH3-COOH
CH3-CHO
réduction
GROSSHENY Laurent
Lycée J-B Schwilgué - Sélestat