Réactions en chimie organiqueeRéaction : pprocessus suivant lequel des espèces chimiques se transforment en d'autres espèces chihimiques par suite d'un réarrangement des atomes11Généralités sur les réactions chimiques‰‰ÆRéactions chimiquessRéaction– Coupure et/ou formation de liaisons– Principe simple : stabilité• tout effet qui diminue charge sur un atome stabilise cette formePoints de vue– Aspect statique : réactifsAspect statique : réactifs, produits, stœchiométrie– Aspect mécanistique : étapes intermédiaires, mécanisme réactionnel, modifications moléculaires– Aspect thermodynamique : échanges d’énergie, spontanéité ou non d’une réaction– Aspect cinétique : vitesse, durée de la réaction‰ÆƉAspect statiqueRéaction chimique= transformation de réactifs en produits– équation chimique établit les rapports qualitatifs et quantitatifs associés à la transformationa A + b B c C + d Dréactiffs produitsStoechiométrie et bilan de masse– Aucun atome n'apparaît ou apparaît ou ne ne disparaît spontanémdisparaît spontanément nt lors d’une réaction chimique. Nbre d'atomes de chaque Nbre d'atomes de chaqque ==type des réactifs type des produits– équation chimique doit refléter un bilan de masse exact ob btenu en ajustant l les coeffficients stœchiométriques a, b, c et d. équation équilibréeÆƉÆÆÆAspect mécanistiqueeCoupure ou rupture de liaisonsLiaison A – B2 possibilités– HétéHétérollytitique : ll e dd oubblltet passe ...
Réaction Coupure et/ou formation de liaisons Principe simple : stabilité tout effet qui diminue charge sur un atomeÆstabilise cette
Points de vue , , Aspect mécanistique : étapes intermédiaires, mécanisme réactionnel, modifications moléculaires Aspect thermodynamique : échanges dénergie, spontanéité ou non dune réaction ,
Aspectstatiqu
Réaction chimique = transformation de réactifs en produits équation chimique établit les rapports qualitatifs et
a A + b BÆc C + d D é i d i
Stoechiométrie et bilan de masse ' lors dune réaction chimique. Nbre d'atomes de cha ue Nbre d'atomes de cha ue type des réactifs type des produits
équation chimique doit refléter un bilan de masse exact o tenu en a ustant es coe icients stc iom triques a, b, c et d.Æéquation équilibrée
Aspectmécanistiqu
Coupure ou rupture de liaisons LiaisonA B 2 possibilités ro y que : e ou e passe o a emen sur un es atomesÆions A BÆ−°++ B Homolytique : partage du doublet entre les deux atomes Æradicaux libres Application au carboneC X
C Y
C R
+ C + X-acnioatocrb °°
C°+ Y+carbanion
C° + R °radical libre
Carbocation 3 liaisons dans un plan p pure libre (vacante)
formation sous effet de r ac s ec rop es H+
δ++ -
réaclgéitpahvielecslesespècesnu o
Carbanion forme pyramidale
suit
formation sous effet de
OH-
C Y C + YOH
réagit avec les espèces électrophiles
suit
Formation de liaisons Sens inverse à partir des espèces nucléophiles ou électrophiles
2 possibilités de formation Combinaison homo ène
Electrophiles Composés plutôt positifs Déficitaires en électrons Charge + prédomine C é + d di le Exemples :H+
Combinaison hétéro ène
suit
1 molécule substrat sur laquelle va se faire la transformation 1 molécule réactif qui va attaquer le substrat, provoque la réaction détermine le type de réaction, nucléophile ou électrophile e e3 r a3 a r substrat réactif produits
Substitution
A−B + CÆA−C + B
Elimination - Addition
A−B−C−DÅÆB=C + A−D Åaddition
-oxydo-réduction
Transposition
A−B−CÆB−C−A
dAiditno
A + BÆC sur double ou triple liaison - -Exemple : addition d'halogène sur une double liaisonI H3C CH3+I2H3C CH3 I Substitution A BÆC + D + correspond à un remplacement (mécanisme nucléophile ou électrophile) Exemple : hydrolyse des esters ou des amides O O RCHNR'+H2 R'NH + C OHO R2
suit
Elimination AÆC + B Création d'une liaison multiple Exemple : déshydratation d'un alcool
OH
+ H2O
T i i AÆB Dé lacement d'atomes Exemple : équilibre céto-énolique
CH3 O
CH2 OH
suit
Condensation cyclisation (application à la biochimie) A + BÆC + H2O can sme e su s u on qu a appara re eau comme un des produits Æ ol mèresEnchaînements de molécules formant des Liaisons esters : acides nucléiques(diester phosphoriques) Liaisons amides : peptides(amides d'acides aminés) : 2 2 ÆCyclisation de moléculesCH2OH CH2OH Liaisons esters = esters internes ou lactones(dérivés de oses : gluconolactone) ' pyrog u cas particulier d'une réaction d'addition Liaisons hémi-acétals = forme cyclique des oses(glucopyrannose)
suit
Oxydation et réduction xy a onuc on Si le nombre d'oxydation Si le nombre d' xydation o ' ' - cet élément est oxydé - cet élément est reduit - la réaction est une oxydation - la réaction est une réduction - e e n cess e un oxy an - e e n cess e un r uc eur - l'élément joue rôle de réducteur - l'élément joue rôle d'oxydant
on ou ours coup es : oxy o-r uc on Calcul du nombre d'oxydation du carbone -1 our liaison C H 0 pour liaison C C +1 pour liaison C X (X = O, N, Cl) H H O O H C H H C OH H C H C O C O État -4HÉtat -2HÉtat 0HÉtat +2OHÉtat +4 O X Y D A T I O N C R O I S S A N T E