td chimie organique : fiche concepts

Fiche&concepts&de&chimie&organique&&&&&&&&&&&PCSI3&
TD&CHIMIE&ORGANIQUE&:&FICHE&CONCEPTS&
&
Ce&qu’il&faut&savoir&:&&
Notion&de&nucléophile,&d’électrophile&
Sélectivité&d’une&réaction&&
&
Ce&qu’il&faut&savoir&faire&:&&
Repérer&un&site&électrophile,&un&site&nucléophile&
Matérialiser&le&déplacement&des&doublets&par&des&flèches&courbes&dans&un&mécanisme&
Repérer&le&type&de&réaction&effectuée&(addition,&subsitution,&élimination,&réaction&acido-basique)&
Choisir&une&base&/&un&acide&adapté(e)&à&la&situation&connaissant&les&pKa&
&
Exercice&1&:&Savoir&repérer&les&sites&électrophiles&et&nucléophiles&
a) En&observant&la&densité&électronique&:&&
-& Doublet& non& liant& ou& liaison& multiple& =& site&
potentiellement&nucléophile&&
-&Lacune&électronique&=&site&électrophile&
b) En& étudiant& la& polarisation& des&
liaisons&:&&
- δ+&:&site&électrophile&;&&
- δ-&:&site&nucléophile&
c) En&écrivant&des&
formules&mésomères
&
pour& faire& apparaître& des& doublets&
non-liants& ou& des& lacunes&
électroniques&
&
&&
&
&
&
&
Exercice&2&:&Savoir&matérialiser&les&déplacements&de&doublets&par&des&flèches&courbes&(voir&TD7)&
1) Placer&les&flèches&dans&le&mécanisme&ci-dessous&(en&un&acte&élémentaire).&De&quel&type&de&réaction&s’agit-il&?&!
& &&
&
2) Ecrire& la& structure& du& produit& obtenu& par& les& flux&
d’électrons&indiqués&au&moyen&des&flèches&courbes&
ci-après&:
&
&
&
De&quel&type&de&réaction&s’agit-il&dans&chaque&cas&?&
3) Compléter&les&mécanismes&ci-dessous&en&mettant&les&flèches&de&
déplacement& d’électrons& en& adéquation& avec& la& structure& des&
produits&:&&
&
Br
H O
OH
Br
&
&
Br Br S
CH3
CH3
S
CH3
Br CH3
Br
&
&
S O S
O
&
4) La&synthèse&du&jasmonate&de&méthyle&débute&par&le&chauffage&prolongé&du&4-oxopentanal&
1
&en&milieu&basique&dans&le&méthanol&
(solvant)&afin&de&former&la&cyclopent-2-ènone&
2
.&
&
&&&&&&&&&&&&1&&&&&&&&&&&&2
&
HOO
H
H
H
a)
HO
b) Cl
c) H
Br HC CH
Br
O
O
!"#$%#&'
()#*+*+,-./0+!,1-,
O
O
_
_
NH2
_
i)
j)
H3C
H
H

Fiche&concepts&de&chimie&organique&&&&&&&&&&&PCSI3&
Le&mécanisme&réactionnel&de&la&transformation&
1&à&2
&se&déroule&en&5&actes&élémentaires&représentés&ci-après&:&&
&
Les&atomes&d’hydrogènes&notés&Ha&et&Hb&sont&acides.&&
1) Placer&les&flèches&courbes&traduisant&les&mouvements&de&doublets&d’électrons&dans&chacune&des&étapes.&&
2) Pour&chacune&des&étapes&1&à&5,&préciser,&sans&justifier,&la&nature&de&la&réaction&mise&en&jeu.&Identifier&les&sites&nucléophiles&
et&électrophiles.&
&
Exercice&3&:&Savoir&repérer&la&sélectivité&d’une&réaction&
Déterminer&la&sélectivité&des&réactions&suivantes&:&&
Substitution!électrophile!aromatique!:
HNO3, H2SO4
NO2
NO2
++
NO2
40% 3% 57%
!
Substitution!nucléophile!SN2!:!!
!
Hydrogénation!d’un!alcène!(2!voies!possibles)!:!!
!
Hydroboration!!
&&&&&&et& &
Exercice&4&:&Savoir&choisir&un&acide&ou&une&base
&
A&l’aide&de&l’axe&de&pKa&présenté&dans&la&fiche&concept&:&&
a) Choisir&une&base&pertinente&pour&arracher&le&proton&de&l’éthanol.&
b) Choisir&un&acide&permettant&de&protoner&l’ammoniac.&
O
O
HO
O
O
H2O
O
O
O
O
O
OH
O
H
O
HO
HO
Ha
O
HO
HOO
HO
H2O
O
HO
OH O
Hb
Hb
Ha
Ha
Etape*1
Etape*2
Etape*3
Etape*4
Etape*5
Br OH OH
HO-
+
100% 0%
Br OH OH
HO-
+
100% 0%
hex-3-yne
H2, catalyseur de Lindlar
H H
(Z)-Hex-3-ène
hex-3-yne
Na, NH3
H
H
(E)-Hex-3-ène
BH3
H2O2, HO
OH
H
H
CH3
H3C
C2H5
Mélange racémique
H
HO
H
CH3
H3C
C2H5
minoritaire
majoritaire
BH3
H2O2, HO
OH
H
CH3
H
H3C
C2H5
Mélange racémique
H
HO
CH3
H
H3C
C2H5
minoritaire
majoritaire