Copie de 6 - Cours Réactions en chimie organique 09 [Mode de compatibilité]

P Lustenberger

Description

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 ...

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Extrait

Réactionsenchimieorganiqu

desespèceschimiquesse transformentend'autresespèces cmquesparsue d'unréarrangement desatomes

1

Généralités sur les réactions chimiques

Réactionschimique

‰ Réaction  Coupure et/ou formation de liaisons  Principe simple : stabilité tout effet qui diminue charge sur un atome Æ stabilise cette



‰ Points de vue  , ,  Aspect mécanistique : étapes intermédiaires, mécanisme réactionnel, modifications moléculaires  Aspect thermodynamique : échanges dénergie, spontanéité ou non dune réaction  ,

Aspectstatiqu

‰ 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 dune 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 stc iom triques a, b, c et d.Æéquation équilibrée

Aspectmécanistiqu

‰ Coupure ou rupture de liaisons LiaisonA  B 2 possibilités  ro y que : e ou e passe o a emen sur un es  atomes Æ ions A  BÆ − ° + +  B  Homolytique : partage du doublet entre les deux atomes Æradicaux libres   Application au carbone C 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 + + - 

réa cl g é it p a h v i e le c s lesespèces nu 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



Nucléophiles  Composés plutôt négatifs Charge  prédomine Possèdent doublets libres éle Coté  dun dipôle  Exemples :OH - , -S-, C  O -

 

 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 e 3  r a 3  a r substrat réactif produits



Substitution

A−B + C Æ A−C + B

Elimination - Addition

A−B−C−D ÅÆ B=C + A−D Åaddition

- oxydo-réduction

Transposition

A−B−C Æ B−C−A

‰ dAiditno

A + B Æ C sur double ou triple liaison - - Exemple : addition d'halogène sur une double liaison I H 3 C CH 3 + I 2 H 3 C CH 3 I ‰ Substitution A B Æ C + D + correspond à un remplacement (mécanisme nucléophile ou électrophile) Exemple : hydrolyse des esters ou des amides O O RC H NR' +H 2  R'NH +  C OH O R 2

‰

suit

Elimination A Æ C + B Création d'une liaison multiple Exemple : déshydratation d'un alcool

OH

+ H 2 O

‰ T i i A Æ B Dé lacement d'atomes Exemple : équilibre céto-énolique

CH 3 O

CH 2 OH

suit

‰ Condensation  cyclisation (application à la biochimie) A + B Æ C + H 2 O 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 Æ Cyclisation de molécules CH 2 OH CH 2 OH  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 on uc 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 -4 H État -2 H État 0 H État +2 OH État +4 O X Y D A T I O N C R O I S S A N T E

