Chimie organique 2004 Chimie Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille)

Fabry Philippe

Description

Examen du Supérieur Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille). Sujet de Chimie organique 2004. Retrouvez le corrigé Chimie organique 2004 sur Bankexam.fr.

Sujets

• Chimie organique
• 2004

Informations

• Publié par: bankexam
• Publié le: 09 août 2008
• Nombre de lectures: 107
• Langue: Français

Extrait

HEI 3 GC

Le 18 décembre 2003

Devoir n°1

Durée : 3 heures

Sans document

Sans calculatrice

Avec modèles moléculaires

Chimie Organique

Exercice 1

On se propose d’étudier la synthèse d’un acide

α

,

β

-éthylénique (

M

).

NaNH

2

(2 équivalents)

F

Br

1) Mg

2) HCHO

3) H

+

/ H

2

O

A

B

Oxydation

ménagée

1) MeMgI

C

2) H

+

/ H

2

O

D

Br

2

/ CCl

4

E

CrO

3

/ Pyridine

Ethylèneglycol

/ H

+

G

H

I

J

ROH / H

+

K

H

2

/ Pd Lindlar

MeMgI

Br

Br

O

O

2) H

+

/ H

2

O

1) CO

2

L

M

O

HO

O

1) OH

-

2) H

+

/ H

2

O,

∆

1.1- Nommer le composé

A

et donner la structure de l’éthylèneglycol.

1.2- Quel(s) solvant(s) utilise-t-on généralement pour réaliser des réactions avec des

organomagnésiens ? Quel est le rôle de ce solvant ? Quelles précautions expérimentales doit-

on prendre ?

1.3- Indiquer la structure des composés

B

à

F

et

H

à

L

.

Remarque : Le composé

F

possède un groupe carbonylé qu’il faut protéger pour les étapes

suivantes. A cet effet, on traite

F

par l’éthylèneglycol en présence d’un catalyseur acide en

éliminant l’eau au fur et à mesure de sa formation (la déprotection de la fonction carbonyle

est réalisée en chauffant en milieu aqueux acide).

1.4- Détailler le mécanisme de chaque étape (sauf pour les étapes

B

→

C

,

E

→

F

et

F

→

G

).

Expliquer également pourquoi le composé

M

est exclusivement le composé cis.

1/3

Exercice 2

La vitamine A est indispensable à la synthèse par l’organisme du 11-(Z)-rétinal, molécule

impliquée dans la chimie de la vision. L’absorption d’un photon lumineux au travers de la

transition

π→π

* transforme l’isomère (Z) en isomère (E) ; ce qui constitue la première étape

du processus de la vision.

La première synthèse utilise un précurseur cyclique, le

β

-cyclocitral (

N

).

1) MeLi (2 eq)

2) H

+

/ H

2

O

H

+

/ H

2

O

H

+

/ H

2

O

∆

Vitamine A

1)

O

N

2) H

+

/ H

2

O

1) MeCOMe, Base

CHO

BrZn

CO

2

Me

2) H

+

/ H

2

O (-2 H

2

O)

∆

P

(C

18

H

26

O

2

)

Q

(C

17

H

24

O

2

)

T

(C

20

H

28

O

2

)

S

(C

22

H

32

O

2

)

OH

R

1) BrZnCH

2

CO

2

Et

2) H

+

/ H

2

O (-H

2

O)

1) LiAlH

4

2) H

+

/ H

2

O

2.1- Le nom usuel du composé

N

est le

β

-cyclocitral ; donner son nom en nomenclature

systématique IUPAC.

2.2- Indiquer la structure des composés

O

à

T

(Remarque : le composé

O

peut facilement se

déshydrater pour donner le composé

V

).

2.3- Détailler le mécanisme de chaque étape. Pourquoi est-il préférable d’utiliser un

organozincique plutôt qu’un organomagnésien lors des étapes

O

→

P

et

R

→

S

.

L’autre synthèse est réalisée à partir du composé

U

.

CO

2

Et

1) LiAlH

4

2) H

+

/ H

2

O

OH

X

(C

15

H

24

O)

Vitamine A

1) SOCl

2

2) PPh

3

3) Base

O

O

P

C

H

2

CO

2

Et

EtO

EtO

O

/ Base

V

W

H

2

SO

4

U

Y

MeCO

2

CHO

Z

(C

22

H

32

O

2

)

?

2.4- Indiquer la structure des composés

X

,

Y

et

Z

et proposer un réactif permettant de réaliser

me de chaque étape (l’étape

V

→

W

est une réaction du type Wittig).

l’étape

Z

→

VitamineA.

2.5- Détailler le mécanis

2/3

Exercice 3

3.1- Indiquer si les molécules ci-dessous sont chirales ou achirales.

N

H

3

C

H

3

C

CH

3

CH

3

N

N

O

O

H

CH

3

H

3

C

H

H

H

H

3

C

H

H

CH

3

C

CH

3

H

HO

Et

3.2- Les super-glues contiennent un monomère du type cyanoacrylate de méthyle ou d’éthyle

(CH

2

=CH(CN)CO

2

R avec R=Me ou Et). Ce monomère est très réactif. Il suffit de traces

d’humidité, ou par exemple des aminoacides de votre peau (si on se met de la colle sur les

doigts), pour démarrer la réaction de polymérisation. La réaction est instantanée ; le polymère

obtenu (polycyanoacrylate) contient un grand nombre de groupes polaires et est donc très

adhérent.

Cette polymérisation est-elle anionique, cationique, radicalaire ? Justifier.

Donner le mécanisme et la formule du polymère obtenu.

--------------------

Barème indicatif :

1-

8 points :

1.1- 0,5 pt

1.2- 0,5 pt

1.3- 2,5 pts

1.4- 4,5 pts

2-

10 points :

2.1- 0,5 pt

2.2- 1,5 pts

2.3- 4 pts

2.4- 1 pt

2.5- 3 pts

3-

2 points :

3.1- 1 pt

3.2- 1 pt

3/3