Cours de Chi «Les Grandes Classes des Réactions Organiques» Partie 1

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Cours de Chimie Organique
«Les Grandes Classes des Réactions Organiques»
Partie 1
Responsable: Pr M. Hamza
Equipe pédagogique : Pr. M. Hamza
Pr. M. Berrada
Pr. N. Hanafi
Pr. F. Bazi
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I-Introduction : effet des solvants
I
I- -1 1- -I In nf fl lu ue en nc ce e d d' 'u un n s so ol lv va an nt t
Le solvant est la matière dans laquelle s'effectue la réaction, qui est donc
présente en large excès. Le solvant n'intervient pas dans la réaction, on dit qu'il est
chimiquement inerte.
Cependant, le solvant n'est pas inactif pour autant, il peut stabiliser, ou
déstabiliser, un état de la réaction. On l'appelle l'effet de solvant. La vitesse de réaction s'en
trouve alors modifiée, parfois de manière très importante. La réaction peut alors n'être possible
que dans certains solvants.
Exemple :
I
I- -2 2- -P Pr ro op pr ri ié ét té és s d de es s s so ol lv va an nt ts s
M
Mo om me en nt t d di ip po ol la ai ir re e
Le moment dipolaire caractérise le dipôle du solvant. On l'obtient par µ = q x r
Où q est la différence de charge ( en C )et r est la distance entre les deux atomes ( en m )
Plus le moment dipolaire des molécules du solvant est élevée, plus celui-ci favorise la
formation et le maintien des charges. On dit qu'il augmente son pouvoir ionisant.

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C
Co on ns st ta an nt te e d di ié él le ec ct tr ri iq qu ue e
La constante diélectrique caractérise la permittivé du solvant. On l'obtient par :
ε = ∆Vvide/∆Vsolvant
Plus la constante diélectrique du solvant est élevée, plus le solvant favorise la séparation des
atomes voire empêche les molécules de réagir. On dit qu'elle augmente sont pouvoir
dissociant.
P
Po ol la ar ri it té é e et t p pr ro ot ti ic ci it té é
Pour classer les solvants on utilise plutôt les termes de polarité et de
proticité :
-
- Un solvant est polaire s'il a un moment dipolaire et une constante diélectrique (sinon il est
dit apolaire)
-
- Un solvant est protique s'il peut former des liaisons hydrogène (sinon il est dit aprotique)
Ex : H2O est polaire protique tandis que CCl4 est apolaire et aprotique
Remarque : la solvatation des molécules est spécifique. L'effet du solvant varie donc selon les
molécules concernées.
Exemple :
A Au ut tr re es s f fa ac ct te eu ur rs s i in nf fl lu ue en nç ça an nt t l la a s so ol lv va at ta at ti io on n
Lorsqu'une molécule entre dans un solvant, elle désorganise sa structure. Ce processus
est endotherme, il faut donc parfois chauffer le mélange pour pouvoir solvater.
L'encombrement stérique du solvant peut avoir une influence sur la solvatation,
réduisant ses effets, notamment sa polarité.
I
I- -3 3- -C Cl la as ss si if fi ic ca at ti io on n d de es s s so ol lv va an nt ts s
S
So ol lv va an nt ts s a ap pr ro ot ti iq qu ue es s a ap po ol la ai ir re es s : :
Ces solvants n'influencent pas, ou très peu, la réaction. Ils sont souvent insolubles à l'eau.
On retrouve : hexane, benzène, toluène, CCl4
S
So ol lv va an nt ts s p pr ro ot ti iq qu ue es s p po ol la ai ir re es s : :
Ces solvants peuvent former des liaisons hydrogène, possèdent un fort pouvoir ionisant et un
pouvoir séparateur élevé. Ils sont souvent solubles à l'eau.
On retrouve : H2O, alcools, acides carboxyliques

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S
So ol lv va an nt t a ap pr ro ot ti iq qu ue es s d di ip po ol la ai ir re es s : :
Ces solvants ne peuvent pas former de liaison hydrogène, mais leurs molécules
agissent comme des dipôles. On observe que des charges opposées apparaissent par
mésomérie. Ils possèdent un fort moment dipolaire et une constante diélectrique élevée.
On retrouve : DMF, DMSO, CH3CN, NMP
S
So ol lv va an nt ts s a ap pr ro ot ti iq qu ue es s p pe eu u p po ol la ai ir re es s : :
Ces solvants possèdent un moment dipolaire faible. Ils ne peuvent pas former
de liaison hydrogène.
On retrouve : éthers, thioéthers, THF
Le tableau ci-dessous classe les différents solvants en fonction de leur constante diélectrique
et de leur moment dipolaire. Le moment dipolaire est exprimé en Debye.
Solvants aprotiques
Solvants aprotiques apolaires
Solvants ε µ
n-hexane 1.88 0.00
Cyclohexane 2.02 0.00
1,4-dioxane 2.21 -
CCl4 2.24 0.00
Benzène 2.28 0.00
Cl2C=CCl2 2.30 0.00
Toluène 2.38 0.43
CS2 2.64 0.00
Cl2C=CHCl 3.42 0.81
Et2O 4.34 1.30
CHCl3 4.81 1.15
PhBr 5.40 1.55
PhCl 5.62 1.54
CH3CO2Et 6.02 1.88
DME 7.20 1.71
THF 7.58 1.75
CH2Cl2 8.93 1.55
Cl2CHMe 10.00 1.98
ClCH2CH2Cl 10.36 1.86
Solvants aprotiques polaires

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Solvants ε µ
Pyridine 12.4 2.37
Butan-2-one 18.5 5.22
Acétone 20.7 2.86
Ac2O 20.7 2.82
(Me2N)2CO 23.5 3.48
PhCN 25.2 4.05
CH3CH2CN 27.2 3.57
HMPA 29.6 5.55
PhNO2 34.8 4.02
MeNO2 35.9 3.57
DMF 37.0 3.87
MeCN 37.5 3.45
Sulfolane 43.3 4.80
DMSO 46.7 3.90
HCONH2 111 3.36
HCONHMe 182.4 3.87
CH3CONHMe 191.3 4.38
Solvants protiques
Solvants ε µ
Acide acétique 6.15 1.68
Pentan-3-ol 13.0 1.65
Cyclohexanol 15.0 1.86
Propan-2-ol 19.9 1.65
Ethanol 24.5 1.74
Diéthylèneglycol 31.7 2.31
Méthanol 32.7 1.71
HO-(CH2)2-OH 37.7 2.28
Eau 78.4 1.80
I
I- -4 4- - I In nf fl lu ue en nc ce e s su ur r l le es s r ré éa ac ct ti io on ns s Lorsqu'un processus fait intervenir des molécules chargées, la réaction est
favorisée ou