– UE 6 : Chimie organique et bioinorganique–

2015-2016 Acide carbonique
Dérivés de l'acide carbonique
– UE 6 : Chimie organique et bioinorganique–
Il y a une annexe en fin d'heure.
Semaine : n°6 (du 12/10/15 au
16/10/15)
Date : 12/10/2015
Heure : de 8h00 à
10h00 Professeur : Pr. Flipo
Binôme : n°6 Correcteur :
Remarques du professeur
•quelques erreurs sur le diapo moodle pour ceux l'ayant téléchargé avant 21h.
PLAN DU COURS
I) Acide carbonique et ses dérivés.
II) Le phosgène.
1) Généralités.
2) Réaction du phosgène avec les alcools.
3) Réaction du phosgène avec les amines.
4) Le triphosgène.
III) Les carbonates.
IV) L'urée.
1) Généralités et propriétés.
2) Synthèse des alkylurées à partir des amines.
3) Alkylation et acylation de l'urée.
4) Formation des acides barbituriques.
V) Les carbamates.
1) Généralités et propriétés.
2) Synthèse.
3) Groupes protecteurs carbamates les plus courants.
4) Synthèse des groupes protecteurs carbamates.
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2015-2016 Acide carbonique
I) Acide carbonique et ses dérivés.
L'acide carbonique a une structure avec un C double liaison O. C'est un acide instable qui se transforme assez
rapidement en dioxyde de carbone.
L'acide carbonique possède 2 OH donc 2 acidités :
•un OH bicarbonate : pKa = 6,3,
•un OH carbonate pKa = 10,3.
Plus la base conjuguée est stable, plus l'acide est fort car il aura tendance à perdre un proton. Si la perte du
proton conduit à une espèce stable, l'acide sera plus fort.
Ici la base conjuguée est forte car on a une double liaison avec délocalisation. La charge négative peut être
délocalisée mais on aura un donneur par effet inductif donc moins fort qu'un effet mésomère. L'acide acétique est
plus fort que l'acide carbonique donc pKa acide acétique plus faible.
Dans les esters, on peut avoir :
•les hydrogénocarbonates d'alkyle,
•les monocarbonates d'alkyle,
•les carbonates de dialkyle.
Les chlorures d'acide regroupent le phosgène , le triphosgène ; les chloroformiates d'alkyle ; les dicarbonates
d'alkyle (= anhydride d'acide)).
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Hydro ou monocarbonate
d'alkyle
Carbonate dialkyle

2015-2016 Acide carbonique
II) Le phosgène.
1) Généralités.
C'est un gaz toxique utilisé comme gaz de combat. C'est un composé très réactif car il a 2 fonctions chlorure
d'acide.
Très réactif car le carbone est très électrophile et on a la fois les électrons qui remontent de l'oxygène + les chlores
qui tirent les électrons. Très électrophile donc très réactif.
Quand un nucléophile va réagir, les électrons vont remonter vers l'oxygène, le nucléophile va attaquer le carbone
électrophile. La charge négative va se rabattre pour éliminer un Cl-. Réaction d'addition – élimination.
Ce composé formé est toujours électrophile puisqu'on a les électrons qui remontent vers l'oxygène.
Mais le nucléophile va pouvoir redonner des électrons pour diminuer l'électrophilie du carbone.
Ce composé est toujours réactif et on peut recommencer la même réaction. À la fin, on se retrouve avec 2
nucléophiles et libération d'une molécule d'HCl.
2) Réaction du phosgène avec les alcools.
•Phosgène + Alcool → Chloroformiate.
L'oxygène de l'alcool va attaquer le carbone électrophile. On va avoir addition puis élimination pour former un
chloroformiate.
C'est un composé réactif qui va réagir avec les alcools pour former un carbonate.
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2015-2016 Acide carbonique
De la même façon, réaction d'addition – élimination pour conduire à un carbonate : C double liaison O avec 2 fois
OR.
•Chloroformiates + Alcools → Carbonates
•Chloroformiates + Amines → Carbamates.
Les carbamates c'est une amine liée à C double liaison O + O – R.
3) Réaction du phosgène avec les amines.
•Formation d'un isocyanate.
Cet isocyanate est réactif puisqu'on a un carbone électrophile avec des électrons qui peuvent se rabattre vers le
carbone ou vers l'oxygène.
•Isocyanate + alcool → carbamate.
Le doublet non liant de OH va attaquer le carbone électrophile pour former le carbamate.
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2015-2016 Acide carbonique
•Isocyanate + amines → urée.
Le phosgène permet de former des carbonates, des carbamates, et des urées.
Beaucoup utilisé dans l'industrie pharmaceutique.
Au laboratoire, on a changé le phosgène en triphosgène qui est un
cristallin.
4) Le triphosgène.
Il est cristallin.
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