Ts t5ch1 corrections ex stereoisomerie 1
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TS Thème 5 : les molécules Chap 1 : stéréoisomérie des molécules organiques SPC Ex2 p92 1. a : topologique ; b : semi-développée ; c : Cram ; d : semi-développée ; e : Cram ; f : topologique. 2. a : C3H60 ; b : C4H11N ; c : C3H7Cl ; d : HCN ; e : C6H14O ; f : C4H8O2. 3. La représentation de Cram. Ex3 p92 1. Acide aspartique : semi-développée. Isoprène : semi-développée. Acide lactique : Cram. 2. Ex4 p92 C8H14O2 C8H8O3 C13H18O Ex5 p93 1. Arrangement tétraedrique. 2. Ex8 p93 1. Les atomes de carbone qui adoptent une géométrie tétraédrique sont engagés dans 4 liaisons simples. Ils sont repérés en gris : 2. Ex 12p94 a) chirale b) chirale c) achirale Ex 14p94 1. et 2. 3. La molécule de citronellol est chirale, car elle possède un seul atome de carbone asymétrique. Ex 15p95 Ex 17p95 1.a. b. Les atomes de carbone tétraédriques repérés par une flèche ci-dessus sont liés à au moins deux atomes d’hydrogène, et par conséquent, ne sont pas asymétriques. 2. La disposition spatiale des doublets autour des atomes de carbone asymétriques sont représentés à l’aide de la représentation de Cram. Ex 23 p96 1. [a] et [b] sont identiques. 2. [a] et [b] sont des conformations éclipsées, [c] est une conformation décalée. 3. La conformation la plus stable est la conformation [c] qui est une conformation décalée. Ex 24p97 1. semi-développée Cram 2.a. libre rotation autour de la liaison carbone-carbone b. Ex25 p97 1. La conformation A est la conformation décalée. La conformation B est la conformation éclipsée. Par analogie avec la molécule d’éthane, la plus stable serait a priori la conformation décalée. 2. La liaison hydrogène qui s’établit entre l’atome de fluor et l’atome d’hydrogène permet de stabiliser la conformation éclipsée, qui devient alors plus stable que la conformation décalée. Ex26 p97 1. Il existe une infinité de conformations pour la molécule de butane obtenues par libre rotation des groupes méthyle autour de la liaison C-C centrale. 2. La conformation la plus stable est la conformation décalée (la plus abondante). Ex27 p97 1. La conformation A est la conformation s-trans, et la conformation B est la conformation s-cis. 2. L’axe de rotation pour passer d’une conformation à l’autre est représenté par des pointillés : 3. Ex32 p99 1. topologique semi-développée 2. 3.a. Les conformations [a] et [c] sont des conformations éclipsées, [b] et [d] sont des conformations décalées. b. Les conformations décalées sont plus stables que les conformations éclipsées. c. Dans la conformation [a], les deux groupes -CH 3 terminaux (volumineux) sont très proches : la répulsion électronique entre ces deux groupes est plus importante que dans la conformation [c]. La conformation [a] est donc moins stable que la conformation [c]. Ex 4 p114 1. (a) et (b) possèdent un carbone asymétrique et forment un couple d'énantiomères. Carbone asymétrique 2. Deux énantiomères sont forcément chiraux, car non superposables à leur image. Ex5 p115 Les deux couples d’énantiomères sont [a] et [b] d’une part, et [c] et [d] d’autre part. (les configurations des deux atomes de carbones asymétriques sont différentes) Ex6 p115 1. 2. 3. Il faut changer la configuration du carbone asymétrique. 4. Ces deux structures forment des molécules énantiomères, car elles sont chirales et images l’une de l’autre dans un miroir. Ex8 p115 1. Les deux molécules sont images l'une de l'autre dans un miroir. Ce sont donc des énantiomères. 2. Deux énantiomères ont des propriétés chimiques semblables (seules les propriétés biochimiques changent) Ex12 p116 Les stéréoisomères présentent deux atomes de carbone asymétrique (cf cours IV.2.b) - Les molécules [b] et [d] sont identiques. - ([a],[c]) est un couple d'énantiomère (les configurations des deux atomes de carbones asymétriques sont différentes) - ([a],[b]), ([a],[d]), ([b],[c]), et([c],[d]) sont des couples de diastéréoisomères. (la configuration d'un seul atome de carbone asymétrique change). Ex 13 p116 1. 2. -L’énantiomère de la sertraline (il faut changer les configurations des deux carbones asymétriques) - Un diastéréoisomère de la sertraline (il faut changer la configuration d'un seul carbone asymétrique) Ex 14 p117 1. La double liaison à l’origine de la stéréoisomérie Z/E est entourée ci-dessous : 2. Les deux stéréoisomères de la jasmone sont des diastéréoisomères. 3. Ils ont des propriétés physiques (Température d'ébullition) et chimiques (solubilité) différentes. Ex 15 p117 Il s’agit d’un cas où l’espèce possède deux atomes de carbone asymétrique (cf cours IV.2.b). Les relations d’énantiomérie et de diastéréoisomérie sont résumées à l’aide du schéma ci-_dessous: Ex 16 p117 1. en représentation topologique : 2. diastéréoisomères Objectif-bac 36p101 1.a. Formule semi-développée du géraniol b. Seules deux espèces présentent des atomes de carbone asymétriques : l'acide malique (B) et le butane-2,3-diol (C). c. L’acide malique B est chiral, car il possède un unique atome de carbone asymétrique. 2. a. Par analogie avec l’éthane, les conformations 1 et 2 du butane-2,3-diol du doc. 3 sont des conformations décalées. La conformation 3 est une conformation éclipsée. b. Dans la conformation 2, une liaison hydrogène intramoléculaire peut s’établir entre l’atome d’oxygène d’un des groupes -OH et l’atome d’hydrogène de l’autre, qui sont suffisamment proches (doc. 3 et 4). Ce n’est pas le cas pour la conformation 1, où les groupes -OH sont trop éloignés. Objectif-bac 33p123 l.a Une « synthèse énantiosélective » est une synthèse qui aboutit à un seul des deux énantiomères du produit d’intérêt, b. Les deux énantiomères d’un couple peuvent ne pas avoir les mêmes effets biologiques. Si un énantiomère présente un effet thérapeutique, l’autre peut se révéler inactif, voire nocif. L'industrie chimique cherche donc, le plus souvent, à synthétiser un seul des deux énantiomères : celui qui présente l’effet thérapeutique recherché. Cette évolution est perceptible dans le nombre de nouveaux médicaments mis sur le marché entre 1983 et 2006 (doc. 3) : la proportion de médicaments commercialisés sous forme racémique ne cesse de baisser par rapport à ceux commercialisés sous forme énantiomériquement pure. 2. 3. La L-Dopa et la D-Dopa ont des géométries différentes. Cela induit des propriétés biochimiques différentes. 4. Stéréoisomérie Z/E autour de la double liaison suivante : 5. D’après l’énoncé, l’énantiomère du thalidomide ayant les propriétés anti-nauséeuses recherchées peut se transformer en l’autre énantiomère dans l’organisme (in vivo). La commercialisation du thalidomide sous forme énantiomériquement pure n’aurait donc pas empêché la présence de l’énantiomère tératogène dans l’organisme, puisqu’il se serait formé à partir de l’autre énantiomère une fois le médicament absorbé. Le scandale n’aurait pas été évité. Objectif-bac 34p124 1. La présence d’un unique atome de carbone asymétrique implique qu’une molécule est chirale. Les deux structures images, qui diffèrent par la position des groupes d’atomes autour de l’atome de carbone asymétrique,forment un couple d’énantiomères. 2. D’après le document 1, le principe actif de l’Isoméride est « la fenfluramine qui contient deux énantiomères en quantités égales ». Le médicament est donc constitué d’un mélange équimolaire de deux énantiomères : un mélange racémique. 3. Après la mise en évidence d’effets secondaires de l’Isoméride, les scientifiques ont donc supposé que les deux énantiomères de la fenfluramine avaient des propriétés biologiques différentes : la Dexfenfluramine présenterait l’effet coupe-faim recherché, alors que l’autre énantiomèreserait responsable des effets indésirables. Selon cette hypothèse, le médicament commercialisé sous forme énantiomériquement pure (Dexfenfluramine uniquement) aurait dû conserver l’effet thérapeutique souhaité, et ne plus entraîner d’effets secondaires. 4.a. La molécule responsable des effets indésirables est la norfenfluramine, qui apparaît in vivo après ingestion des médicaments coupe-faim (doc. 2). b. D’après le document 3, le benfluorex est aussi métabolisé en norfenfluramine, comme le sont la dexfenfluramine ou la fenfluramine. L’ingestion de benfluorex provoque donc les mêmes effets indésirables liés à la formation de norfenfluramine. c. Le métabolisme de la fenfluramine (ou dexfenfluramine) était connu depuis 1995. On savait donc que l’effet coupefaim de Plsoméride provenait de la norfenfluramine, et que cette molécule était en outre responsable des effets secondaires. Bien que le Mediator contienne une molécule différente, le benfluorex, son effet coupe-faim se base aussi sur la norfenfluramine. Si la commercialisation pouvait sembler justifiée en 1976, quand les effets négatifs de la norfenfluramine n’étaient pas encore connus, elle ne l’était plus en 1995. L’interdiction tardive du Mediator (14 ans plus tard) est donc pour le moins étonnante.
