Chapitre 2

Chapitre 3 - Acides carboxyliques et dérivés
Solutionnaire des exercices
COO
H
BrO
1
2
3
4
5
8
6
7
O
OH
Cl
1
2
3
3.1 a) d)
COOH
NO2
124 3
b) e)
C
O
O
H
HOOC COOH
O
123456
c)
3.2 2-chloro-2-méthylpropanoate de potassium
3.3 a) acide cyclopropanecarboxylique
b) acide p-méthoxybenzoïque
3.4 a) chlorure de 2-cyclopropylhexanoyle
b) bromure de 2-hydroxycyclohexanecarbonyle
O
O O
O
O O
3.5 a) b)
3.6 a) hexanoate de cyclopentyle b) benzoate de sec-butyle
Chimie Organique 2 - Chapitre 3 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc.
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O
O
O
O
3.7 a) b)
3.8 a) N-isopropyl-N-méthylpropanamide : amide tertiaire
b) (3S,4E)-3-éthoxyhex-4-énamide : amide primaire
3.9 a) La masse équivalente calculée est égale à 0,500 g /(0,400 mol /L x 0,0278 L),
soit 45,0 g, ce qui correspond le mieux, parmi les trois choix, à l’acide
éthanedioïque (acide oxalique), puisque ce dernier a une masse molaire de 90 g et
possède deux groupements acides.
b) La masse équivalente calculée est égale à 0,400 g /(0,271 mol /L x 0,0251 L),
soit 58,8 g, ce qui correspond le mieux, parmi les trois choix, à l’acide propane-
1,2,3-tricarboxylique, puisque ce dernier a une masse molaire de 176 g et
possède trois groupements acides.
3.10 Les quatre voies discutées dans la section 3.4 sont représentées dans le schéma suivant, en
quatre couleurs différentes :
Ph-Br Ph-MgBr Ph-CO2H
Ph CH2CH2OH Ph CH CH2
Ph CH2OH
Mg, éther anhydre
CH2O,
éther anhydre
suivi de H3O+,H
2O
CO2, éther anhydre
suivi de H3O+,H
2O
O
CrO3, H2SO4
éther anhydre
suivi de
H3O+,H
2O
1) O3
2) H2O2, H3O+KMnO4conc.
H3O+,H2O
H2SO4,
H
NCl-
Cl
O O
H
3.11 a) A : B :
COOH
b) C : D : Et3N
COOMe
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3.12 La géométrie de la double liaison fait en sorte que les groupements COOH sont trop
éloignés l’un de l’autre. Même si le cycle pouvait se former, son existence serait très
courte parce que les tensions dans le cycle seraient beaucoup trop grandes.
O
O O
H
O
O O
PhO
O
Cl
O
Cl
OO
O
Ph
Na+
O
O
Ph
O+N --
a
+Cl +Cl
O
O
OH
OMe
HO Ph
O
HO COOH
HOO
C
C
OOH
3.13 a) A : c) C :
D : chauffage
b) B :
3.14
3.15 a) A : H2SO4 B :
b) C : E : H2SO4
D : F : chauffage
c) G : H : chauffage I : H2O
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3.16 L’obtention du dioxyde de carbone comme produit de l’ozonolyse oxydante indique que
C était un alcène terminal : puisque le carbone carbonylique de l’autre produit, le pentan-
2-one, était l’un des carbones du double lien C=C, ceci nous indique que C était le 2-
méthylpent-1-ène. Or, cet alcène a été obtenu par l’action de H2SO4 à chaud, ce qui est
caractéristique d’une déshydratation d’un alcool. L’alcool B doit être au bout de la chaîne
pour que l’alcène obtenu soit terminal. On retrouve alors facilement la nature de l’acide
carboxylique.
OH
OH
3.17 a) A : éther anhydre C :
B : suivi de H3O+, H2O
O
COOH
b) D :
3.18 Le schéma suivant montre les similitudes et les différences dans les spectres des trois
composés :
4000 3000 2000 1500 (cm-1)
O
OH
O
CH3
O
O
CH3
N
H
Comme on peut le constater, les trois composés ont des liens C–H sur Csp3 et donc
possèdent tous un ensemble de bandes (en noir, vers 2850 -2960 cm-1). Chacun possède
également une bande pour le C=O (vers 1700 cm-1). Le changement de position de cette
bande n’est pas significatif (10 cm-1 à 20 cm-1) lorsqu’on passe de l’acide à l’ester, mais
devrait l’être lorsqu’on passe de l’ester à l’amide (variation de plus de 50 cm-1).
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C’est toutefois par les bandes associées aux liens O–H et N–H que les transformations
peuvent être suivies. Ainsi, la transformation de l’acide à l’ester entraîne la disparition
d’une large bande (en rouge dans la figure) due à la liaison O–H de l’acide (2500 -
3000 cm-1), alors que la transformation de l’ester à l’amide entraîne pour sa part
l’apparition d’une bande (en vert dans la figure) dans la zone 3350 cm-1 à 3500 cm-1 pour
le lien N–H de l’amide.
Pour ce qui est de la température d’ébullition, le passage de l’acide hexanoïque à
l’hexanoate de méthyle et à la N-méthylhexanamide amène une faible augmentation de la
masse molaire et donc, une augmentation subséquente des forces de dispersion de
London. Il y aura également une variation en ce qui a trait aux interactions dipôle-dipôle
lorsqu’on passe de l’acide carboxylique à l’ester puis à l’amide, mais toutes ces variations
seront négligeables vis-à-vis l’effet causé par la présence ou non de liaisons hydrogène
entre les molécules. Présentes entre les molécules d’acide carboxylique, elles
disparaissent lorsque ces dernières sont transformées en molécules d’ester, puis
réapparaissent lorsque celles-ci sont à leur tour transformées en molécules d’amide
secondaire. On devrait donc noter une diminution de la température d’ébullition lorsqu’on
passe de l’acide carboxylique à l’ester, puis une augmentation de celle-ci lorsqu’on passe
de l’ester à l’amide secondaire.
La solubilité dans l’eau devrait suivre la même tendance puisqu’à masses molaires et à
structures similaires (et c’est le cas ici), c’est la présence (ou l’absence) de liaisons
hydrogène avec les molécules d’eau qui devrait moduler cette propriété d’un composé à
l’autre. La solubilité dans l’eau devrait donc chuter en passant de l’acide carboxylique à
l’ester, et augmenter lorsqu’on passe de l’ester à l’amide secondaire.
OH
O
O
3.19 a) A : B :
COCl
b) C :
HO OH
OO
c) D :
NH
O
d) E : F : H3O+ G : chauffage
(HCl)
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