td chimie organique : fiche concepts

Ficheconceptsdechimieorganique
PCSI3
TDCHIMIEORGANIQUE:FICHECONCEPTS
Cequ’ilfautsavoir:
Notiondenucléophile,d’électrophile
Sélectivitéd’uneréaction
Cequ’ilfautsavoirfaire:
Repérerunsiteélectrophile,unsitenucléophile
Matérialiserledéplacementdesdoubletspardesflèchescourbesdansunmécanisme
Repérerletypederéactioneffectuée(addition,subsitution,élimination,réactionacido-basique)
Choisirunebase/unacideadapté(e)àlasituationconnaissantlespKa
Exercice1:Savoirrepérerlessitesélectrophilesetnucléophiles
a) Enobservantladensitéélectronique: b) En étudiant la polarisation des c) Enécrivantdesformulesmésomères
- Doublet non liant ou liaison multiple = site
liaisons:
pour faire apparaître des doublets
+
potentiellementnucléophile
δ :siteélectrophile;
non-liants
ou
des
lacunes
-Lacuneélectronique=siteélectrophile
δ :sitenucléophile
électroniques
_
i)
_
O
_
j)
NH2
H
H3C
H
Exercice2:Savoirmatérialiserlesdéplacementsdedoubletspardesflèchescourbes(voirTD7)
1) Placerlesflèchesdanslemécanismeci-dessous(enunacteélémentaire).Dequeltypederéactions’agit-il?
2)
Ecrire la structure du produit obtenu par les flux 3)
d’électronsindiquésaumoyendesflèchescourbes
ci-après:
H
Compléterlesmécanismesci-dessousenmettantlesflèchesde
déplacement d’électrons en adéquation avec la structure des
produits:
H
H
a) H O
H
O
OH
Br
O
b) H O
Cl
Br
Br
CH 3
H
HC
Br
S
S
Br
CH3
CH
CH 3
CH 3
c) Br
Br
Br
Dequeltypederéactions’agit-ildanschaquecas?
S
S
O
O
4) Lasynthèsedujasmonatedeméthyledébuteparlechauffageprolongédu4-oxopentanal1enmilieubasiquedansleméthanol
(solvant)afindeformerlacyclopent-2-ènone2.
(Na++++HO.),+CH3OH
O
1
O
Chauffage
O
2
Ficheconceptsdechimieorganique
PCSI3
Lemécanismeréactionneldelatransformation1à2sedérouleen5actesélémentairesreprésentésci-après:
Ha
O
O
Ha
Etape*1
H
H2O
O
Ha
O
O
O
O
Etape*2
O
O
O
HO
H
Etape*3
H
O
O
O
O
H
Hb
HO
Hb
HO
Etape*4
H
O
O
H2O
O
HO
Etape*5
O
O
H
O
Lesatomesd’hydrogènesnotésHaetHbsontacides.
1) Placerlesflèchescourbestraduisantlesmouvementsdedoubletsd’électronsdanschacunedesétapes.
2) Pourchacunedesétapes1à5,préciser,sansjustifier,lanaturedelaréactionmiseenjeu.Identifierlessitesnucléophiles
etélectrophiles.
Exercice3:Savoirrepérerlasélectivitéd’uneréaction
Déterminerlasélectivitédesréactionssuivantes:
Substitutionélectrophilearomatique:
SubstitutionnucléophileSN2:
Br
NO2
HNO3, H2SO4
+
OH
HO-
+
+
100%
NO2
NO2
40%
OH
3%
57%
Br
0%
OH
HO-
OH
+
Hydrogénationd’unalcène(2voiespossibles):
100%
H
0%
H
H2, catalyseur de Lindlar
hex-3-yne
(Z)-Hex-3-ène
H
Na, NH3
hex-3-yne
H
(E)-Hex-3-ène
Hydroboration
H
BH3
H2O2, HO
OH
CH3
C2H5
H3C
H
HO
BH3
H
CH3
C2H5
H3C
minoritaire
majoritaire
minoritaire
majoritaire
H
et
Exercice4:Savoirchoisirunacideouunebase
Mélange racémique
Al’aidedel’axedepKaprésentédanslaficheconcept:
a) Choisirunebasepertinentepourarracherleprotondel’éthanol.
b) Choisirunacidepermettantdeprotonerl’ammoniac.
H2O2, HO
H
OH
H3C
CH3
H
C2H5
Mélange racémique
HO
H
H
C2H5
H3C
CH3