Comme beaucoup d`étudiants, Lolita est sortie jeudi

Partiel n°3 S1 Chimie Organique. Nelly Bonnet
Toute tricherie sera fortement sanctionnée.
Lolita prend une résolution.
EXERCICES
I.
Lolita tombe malade
/4
Suite à une grosse inflammation et infection de la gorge, le médecin prescrit à Lolita un antibiotique dont voici la
représentation :
1
2
1°) Nommer cette molécule (sans se préoccuper de la stéréochimie).
2°) Donner la configuration absolue des carbones asymétriques.
1
Le médecin prescrit également un anti-inflammatoire doit voici le nom :
4-(3-(N-éthyl-N-méthylamino)cyclopent-2-ènyl)-5-méthyl-6-tertiobutyloctan-2-èn-7-ynamide
1
3°) Donner la formule topologique de cette molécule.
II. La résolution de Lolita
/5,5
Depuis qu’elle fume, Lolita a souvent mal à la gorge, elle n’a plus l’excellente forme dont elle faisait preuve avant..En plus de
ça, elle se trouve mauvaise mine..Elle veut remédier à tout ça.
Sa douleur à la gorge est cette fois tellement forte qu’elle ne peut plus fumer du tout..Elle prend donc sa résolution pour 2012 :
Lolita arrête de fumer.
Gros challenge tout de même !! Elle demande de l’aide à son pharmacien : elle repart avec des chewing-gum Nicorette.
Ceux-ci délivrent de la nicotine :
0,5
4°) Cette molécule est-elle chirale ? Justifier.
Pour la synthétiser, il faut les deux réactifs suivants :
0,5
5°) La molécule A est-elle chirale ? Justifier.
6°) Donner la géométrie moléculaire autour de l’atome de brome de la molécule B.
1
La dernière étape de la synthèse de la nicotine est la réaction suivante :
1
Partiel n°3 S1 Chimie Organique. Nelly Bonnet
0,09 mol
79,3 mmol
12 mmol
Elle conduit majoritairement à la nicotine.
0,5
7°) Quel type de réaction se produit-il ?
8°) Quel réactif doit être ajouté au milieu pour réaliser cette réaction ?
0,5 9°) Qualifier la réaction de chimiosélective, régiosélective, énantiosélective , énantiospécifique, diastéréosélective et/ou
diastéréospécifique.
1
10°) Calculer le rendement en nicotine et l’excès stéréoisomérique, en précisant s’il s’agit du ee ou du ed.
0,5
On s’intéresse à une partie de la molécule de réactif :
1
11°) Représenter les formes mésomères.
III. Lolita ne veut pas grossir
/4
Lolita veut éviter la prise de poids qui accompagne souvent le fait d’arrêter de fumer. Elle décide de remplacer le sucre par un
édulcorant. Elle a entendu parler de l’édulcorant « dernière mode » qui est issu de la stévia. La molécule au haut pouvoir
sucrant est la suivante :
1
12°) Quelle est la configuration de la double liaison C=C ?
La réaction conduisant à cette molécule est la suivante :
0,5
13°) Qualifier la réaction de chimiosélective, régiosélective, énantiosélective , énantiospécifique, diastéréosélective et/ou
diastéréospécifique.
Les chimistes tentent de modifier la molécule précédente afin d’accroitre encore davantage son pouvoir sucrant.
2
Partiel n°3 S1 Chimie Organique. Nelly Bonnet
Le site de la molécule qui va réagir est l’oxygène du groupe hydroxy de la fonction acide carboxylique.
0,5
14°) Ce site réactionnel est-il nucléophile ou électrophile ? Justifier.
L’autre réactif est la molécule suivante :
1
15°) Entourer le site qui va réagir. Est-il nucléophile ou électrophile ?
16°) Quel type de réaction va-t-il se produire ?
0,5 17°) Quel est le meilleur groupement partant ? Justifier.
0,5
IV. Lolita fait peau neuve
/4
Lolita tient bon depuis plusieurs mois. Elle commence à en sentir les bienfaits : elle perçoit davantage le gout des aliments, elle
peut refaire du sport car elle a retrouvé son souffle..quant à sa bonne mine, elle triche ! Elle utilise un autobronzant.
Le principe actif qui permet le brunissement de la peau des autobronzants est la dihydroxyacétone (DHA) :
La DHA réagit avec les acides aminés situés à la surface de la peau.
Les acides aminés, comme leur nom l’indique, sont des molécules possédant une fonction acide carboxylique et une fonction
amine. L’atome d’azote de la fonction amine va intervenir dans la réaction de Maillard (qui donne son nom à l’amphi !),
responsable de l’action des autobronzants :
Louis Camille Maillard (1878-1936)
Seule la fonction amine intervient dans cette réaction, c’est pourquoi on représentera les acides aminés comme suit :
La réaction de Maillard se fait en trois étapes.
La première étape a lieu entre la DHA et un acide aminé :
La molécule A possède un site chargé négativement et un site chargé positivement.
0,5
0,5
1
18°) L’atome d’azote de l’acide aminé est-il un site nucléophile ou électrophile ?
19°) Quel site de la DHA va réagir ?
20°) Représenter la molécule A obtenue.
3
Partiel n°3 S1 Chimie Organique. Nelly Bonnet
La molécule B est obtenue à partir de A suite à une prototropie : il y a transfert d’un proton. Un proton relié au site chargé
négativement va être transféré vers le site chargé négativement.
0,5
21°) Représenter B.
La deuxième étape est la suivante :
1
22°) Quel est le type de réaction ? Quelle est la molécule libérée lors de cette réaction (représentée par un ? ) ?
La dernière étape est la suivante :
0,5
23°) Quel est le type de réaction ?
Le produit final comporte une fonction carbonyle, comme la DHA, et est donc susceptible de réagir avec un autre acide aminé
selon un mécanisme similaire. Ainsi le processus se répète plusieurs fois et donne naissance aux composés responsable de la
coloration brune de la peau.
COURS
/2,5
a/ Quelles sont les deux propriétés que doit posséder un atome ou groupe d’atomes pour être un groupe partant ?
b/ Donner la représentation de Fisher et de Newman de la molécule suivante :
0,5
0,5
c/ Qu’est-ce qu’un intermédiaire réactionnel ?
d/ Définir ce que représente les termes suivants en illustrant par un exemple :
0,5
- L’énantiomérie
- La diastéréoisomérie
0,5 e/ Quelle est la différence entre une réaction régiosélective et stéréosélective ?
0,5
4