ULCH405E : Chimie du vivant 2 : outils de synthèse et de

Université de Montpellier II
UFR Sciences
Mai 2014
ULCH405E : Chimie du vivant 2 : outils de synthèse et de
caractérisation
(2 heures)
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Question 1 (1 point)
Comparer la basicité des deux composés suivants en justifiant votre réponse :
N
N
NH2
NH2
4-aminopyridine
3-aminopyridine
Question 2 (2 points)
a.-Lesquels de ces composés sont aromatiques? Justifier votre réponse.
H
H
H H
Cycloheptatriène
Cyclopentadiène
H
ion tropylium
b.-Le cyclopendadiène a un caractère acide inhabituel pour un hydrocarbure. Ainsi, son pKa
es de 16, alors que le pKa du cycloheptatriène est de 36. Justifiez ces observations.
Question 3 (1.5 points)
Donner le produit et le mécanisme de la réaction suivante.
OH
KOH
O2 N
Cl
+
?
1
Question 4 (1.5 points)
Complétez la séquence réactionnelle suivante en donnant la structure des composés A, B et C
(sans expliquer les mécanismes).
O
+
O
AlCl3
A
Zn
B
Acide
polyphosphorique
C
HCl
O
Question 5 (2 points)
Supposez que vous deviez réaliser la synthèse du produit A à partir du benzène :
Cl
?
CH2CH3
A
a.-Nommez le composé A.
b.-Vous pouvez procéder à une chloration du benzène suivie d’une alkylation de FriedelCrafts en employant CH3CH2Cl et AlCl3 ou vous pouvez effectuer une alkylation de FriedelCrafts suivie d’une chloration. Cependant, ni l’une ni l’autre de ces méthodes ne donne le
produit souhaité. Pourquoi en est-il ainsi ? Justifier votre réponse en donnant la structure du
ou des composés obtenus à la place de A.
c.-Il y a pourtant une méthode en trois étapes qui donne le produit souhaité, à condition que
les étapes se succèdent dans l’ordre approprié. Quelle est cette méthode ? Détailler les trois
étapes en donnant les réactifs et le produit obtenu à chaque étape (mécanisme non demandé).
Question 6 (0.5 point)
La réduction de Birch du toluène donne un produit dont la formule moléculaire est C7H10.
L’ozonolyse, suivie d’une réduction par le zinc, transforme ce produit en CH3COCH2CHO et
OHCCH2CHO. Quelle est la structure du produit de la réduction de Birch ?
2
Question 7 (2 points)
Compléter la séquence réactionnelle suivante en donnant la structure des composés A, B, C,
D et E. Donner le mécanisme de la réaction permettant l’obtention de E à partir de D et
expliquer tout particulièrement la disposition relative des substituants du cycle aromatique
dans le composé E (pourquoi on obtient le produit ortho, meta ou para).
A
HNO3
B +
C
H2SO4
Br2, FeBr3
HNO3
H2SO4
D
Br2, FeBr3
E
Question 8 (1.5 points)
On traite le 2-bromo-1,4-diméthylbenzène par l’amidure de sodium en milieu ammoniac
liquide. Quel est le produit de la réaction ? Détailler le mécanisme.
3
Question 9 (4.5 points)
a.- Indiquer si le spectre fourni est celui de la molécule A ou bien celui de la molécule B.
b.- Assigner le spectre et le décrire entièrement de cette manière : δ ppm = 7,66 (d, 1H, 3J1-2 =
2 Hz, H1) en remplissant le tableau suivant.
δ (ppm)
Multiplicité
Intégration
Constantes de couplage
Proton
4
Question 10 (3.5 points)
A l’aide du spectre RMN 1H du crotonate de méthyle :
a.-Dessiner l’arborescence pour chaque proton afin d’expliquer les couplages. Les protons
seront nommés selon le numéro correspondant à l’atome de carbone qui les portent (voir
sur le schéma fourni : H2 est porté par le C2, etc…)
b.-Indiquer la géométrie de la double liaison (Z ou E).
c.-Assigner le spectre et le décrire entièrement de cette manière : δ ppm = 7,66 (d, 1H,
3
J1-2 = 2 Hz, H1) en remplissant le tableau suivant.
δ (ppm)
Multiplicité
Intégration
Constantes de couplage
Proton
CDCl3, 300.13 MHz
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