Examen session 2 du 24/01/2011, questions

UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE
LC204 2011-2012
EXAMEN DE CHIMIE ORGANIQUE
24 janvier 2012, session 2 - Durée de l’épreuve : 2 heures
L’épreuve comporte deux problèmes indépendants dont la durée de traitement est fournie à
titre indicatif. Ils seront traités sur deux copies différentes. L’usage des documents est
interdit. Votre copie doit être rédigée à l'encre bleue ou noire uniquement.
Problème 1 (~1h) Ecrire exclusivement dans les cadres !
La molécule polycyclique 1, possédant une activité anti-
diabète, est un puissant agoniste des 3 récepteurs qui
régulent le métabolisme des lipides et carbohydrates.
La synthèse de 1 débute par la conversion du benzène 2 en
l'alcool 6 par le biais de quatre étapes.
Br
OMe
Br
NO2
HNO3
H2SO4MeONa
a. Mg THF
b. formaldéhyde
c. neutralis.
2345
6
Br
OMe
5
H H
O
formaldéhyde =
Br2
FeBr3cat.
1. Donner la structure de 2.
2. Donner la structure de 3.
3. Donner la structure de 6.
Après conversion de 6 en l'ester 7, trois étapes permettent d'obtenir l'intermédiaire 10.
O
NO
F3C
O
CO2Et
1

CO2Me
OMe
78C10H10O3
H3O+
OMe
O
Cl
10
9C10H12O3
4. Donner la structure de 8
5. Proposer des conditions réactionnelles pour effectuer la transformation 8  9
6. Donner la structure de 9
7. Proposer des conditions réactionnelles pour effectuer la transformation 9  10
OMe
O
OMe
O
Cl
10 11 12
mécanisme réactionnel

10 est ensuite transformé en la structure bicyclique 11 par le biais d'une seule transformation. Cette
réaction formera aussi 12, isomère minoritaire de 11.
8. Proposer dans le cadre le mécanisme de la transformation 10  11 indiquant entre autre le
bilan de la réaction ainsi que l'étape cinétiquement déterminante.
9. Donner la structure de 12.
10. La molécule 11 possède un H acide en α du carbonyle. L'indiquer par un astérisque sur sa
formule.
11. Nommer les groupements fonctionnels présents dans les molécules indiquées ci-dessous:
7
10
11
14
OMe
CO2Et
OMe
CO2Et
13 13a OH
CO2Et
14
AlCl3
EtSH
neutralis.
Après transformation de 12 en 13, ce dernier est converti en 13a, puis en phénol 14 par le biais d'une
réaction de substitution nucléophile bimoléculaire SN2.
12. Expliquer en quelques mots la différence entre 13 et 13a.
différence entre 13 et 13a

13. Sachant que ni le cation méthyle ni le cation phényle sont des espèces thermodynamiquement
stables, proposer un mécanisme réactionnel rendant compte de la transformation 13a  14.
mécanisme 13a  14
OH
CO2Et
BrBr
O
CO2Et
Br
14
1
15
NaH
14. Donner la formule brute de la molécule cible 1.
formule brutede 1

Problème 2 (Environ 1 heure)
La Platynécine 15 est un alcaloïde qui présente des activités biologiques importantes
(antitumorale et anti-inflammatoire).
La synthèse de ce composé est présentée selon le schéma réactionnel suivant:
N
HO OH
PLATYNECINE 15
N
O
O
K+
I
CO2Et
1
31. tBuOK
2. EtO
Cl
O
O
4
5NH2-NH26
N
EtO2CCO2Et
7
1. NaBH4
2. H3O+8
CO2Et
9
N
EtO2CCO2Et
EtO2C10
C13H19NO5
11
1.NaH
2.Neutralisation
1. KOH
2. H3O+Δ
12 +CO2
2. H3O+
1. NaBH4
N
HO COOH
14
13
réactif(s) ???
C8H11NO2
12
7
2
(a)
(b) (c)
1. Passage de 1 + 2 à 3.
1.1. Ecrire la formule de 3 et le mécanisme probable de sa formation.
1.2. De quel type de mécanisme s’agit-il ?
2. Passage de 3 à 5.
2.1. Quel est le rôle du tertiobutylate de potassium ?
2.2. Quelle est la fonction la plus électrophile dans le composé 4 ? Justifier brièvement.
2.3. Ecrire la formule de 5.
3. Passage de 5 à 7.
3.1.Le composé 5 est traité par l’hydrazine ce qui permet la déprotection de la fonction amine
pour donner l’amine primaire 6 qui n’est pas isolée. Ecrire la formule de 6.
4. Passage de 7 à 10.
4.1. Le dérivé 7 réagit selon un mécanisme similaire à celui mis en jeu lors de la réaction
d’un dérivé carbonylé avec le borohydrure de sodium. Ecrire la formule de 8. De quel type de
réaction s’agit-il ?
4.2. Ecrire les structures limites du composé 9.