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Résumé des réactions du livre

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Réactions globales étudiées dans le <strong>livre</strong> Chimie organique 1<br />

Préparation <strong>des</strong> alcanes et <strong>des</strong> cycloalcanes<br />

1) Hydrogénation catalytique <strong>des</strong> alcènes<br />

H<br />

H<br />

C<br />

C<br />

H 2<br />

Pd/C<br />

(ou Ni ou Pt)<br />

C<br />

C<br />

2) Hydrogénation catalytique complète <strong>des</strong> alcynes<br />

H<br />

H<br />

C<br />

C<br />

H 2 excès ou 2 H 2<br />

Pd/C<br />

(ou Ni ou Pt)<br />

C<br />

H<br />

C<br />

H<br />

3) Hydrogénation catalytique de composés aromatiques<br />

H 2<br />

Pd/C (ou Ni ou Pt)<br />

forte pression<br />

et<br />

température<br />

élevée<br />

4) Hydrogénation catalytique de composés halogénés<br />

H 2<br />

R X R H + H X<br />

Pd/C<br />

(ou Ni ou Pt)<br />

5) Déshalogénation (couplage métallique avec le Zn)<br />

X CH CH CH X + Zn<br />

CH 2<br />

n<br />

+ ZnX<br />

2 2 2<br />

n CH 2 CH<br />

2<br />

2<br />

6) Réaction de Wurtz (couplage métallique avec le sodium)<br />

2 R X + 2 Na R R<br />

+ 2NaX<br />

7) Formation d’un réactif de Grignard réagissant ensuite avec l’eau<br />

R<br />

X<br />

Mg<br />

éther<br />

R<br />

MgX<br />

H 2 O<br />

R H + Mg(OH) + X 2<br />

_<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 1


Réactivité <strong>des</strong> alcanes et <strong>des</strong> cycloalcanes<br />

1) Combustion<br />

A) Combustion complète<br />

C n H<br />

3n+1<br />

2n+2 + O 2 n CO 2 + (n+1) H 2 O<br />

2<br />

B) Combustions incomplètes<br />

2 CH 4 + 3 O 2 → 2 CO + 4 H 2 O<br />

CH 4 + O 2 → C + 2 H 2 O<br />

CH 4 + O 2 → CH 2 O + H 2 O<br />

2 C 2 H 6 + 3 O 2 → 2 CH 3 CO 2 H + 2 H 2 O<br />

2) Halogénation radicalaire<br />

R-H + X 2<br />

ou hν<br />

R-X + H-X (X = Cl ou Br)<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 2


Préparation <strong>des</strong> alcènes<br />

1) Hydrogénation catalytique partielle <strong>des</strong> alcynes (ré<strong>du</strong>ction contrôlée <strong>des</strong><br />

alcynes et formation d’alcènes cis)<br />

R<br />

R<br />

H 2<br />

R C C R C C<br />

catalyseur de Lindlar<br />

H<br />

H<br />

2) Ré<strong>du</strong>ction contrôlée <strong>des</strong> alcynes avec le sodium métallique (formation<br />

d’alcènes trans)<br />

R<br />

H<br />

H 2<br />

R C C R C C<br />

Na (s) , NH 3( )<br />

H<br />

R<br />

3) Réactions d’élimination d’ordre 2 ou d’ordre 1<br />

Y<br />

C<br />

C<br />

E1 ou E2<br />

C<br />

C<br />

H<br />

La règle de Saytzev doit être respectée.<br />

Si Y est un halogène (Cl, Br et I) : déshalogénation (base forte, KOH ou<br />

NaNH 2 ).<br />

Si Y est un alcool (OH) : déshydratation (H 2 SO 4 conc. )<br />

* Si Y est une amine (NH 2 ) : désamination (élimination de Hofmann) (1)<br />

CH 3 I (excès), et 2) Ag 2 O, H 2 O / ).<br />

4) Déshalogénation (couplage métallique avec le Zn)<br />

X<br />

C<br />

C<br />

Zn<br />

C C + ZnX 2<br />

X<br />

* Une réaction précédée d’un astérisque signifie que cette réaction n’a pas été illustrée dans le manuel<br />

et qu’elle est une autre voie possible.<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 3


Réactivité <strong>des</strong> alcènes<br />

1) Addition d’halogénures d’hydrogène (H-X)<br />

R<br />

H<br />

X<br />

H<br />

C<br />

C<br />

CCl 4<br />

+ H-X R C C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

X = Cl, Br, I<br />

Respect de la règle de Markovnikov<br />

2) Hydratation en milieu acide (ou addition d’eau en milieu acide)<br />

R<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

C<br />

C<br />

+<br />

H 2 O<br />

H 2 SO 4<br />

R<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

Respect de la règle de Markovnikov<br />

3) Hydroboration<br />

R<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

C<br />

C<br />

H<br />

1) BH 3<br />

2) H 2 O 2 , OH -<br />

R<br />

C<br />

H<br />

C<br />

H<br />

H<br />

Addition globale de type anti-Markovnikov<br />

4) Addition de HBr de type anti-Markovnikov<br />

R<br />

H<br />

H<br />

Br<br />

C<br />

C<br />

+ H-Br<br />

ROOR<br />

hν<br />

R<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

Addition globale de type anti-Markovnikov<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 4


5) Addition de X-OH (équivalent à l’addition de X 2 dans l’eau)<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

X<br />

C<br />

C<br />

CCl 4<br />

+ X-OH H C C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

où X = Cl, Br<br />

H<br />

H<br />

6) Hydrogénation catalytique (ou addition d’hydrogène, H 2 )<br />

H<br />

H<br />

C<br />

C<br />

H 2<br />

Pd/C<br />

(ou Ni ou Pt)<br />

C<br />

C<br />

H 2<br />

Pd/C<br />

(ou Ni ou Pt)<br />

H<br />

H<br />

Addition syn<br />

7) Halogénation (ou addition d’halogènes, X 2 )<br />

R<br />

H<br />

X<br />

X<br />

C<br />

C<br />

+ X 2<br />

CCl 4<br />

R<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

X = Cl ou Br<br />

H<br />

H<br />

X<br />

X 2<br />

CCl 4<br />

X<br />

Addition anti<br />

8) Addition radicalaire et polymères ; polymérisation radicalaire de l’éthylène<br />

n<br />

H<br />

H<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

ROOR<br />

pression élevée,<br />

température élevée<br />

CH 2 CH 2<br />

n<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 5


9) Oxydation douce avec le permanganate de potassium dilué<br />

OH<br />

OH<br />

KMnO<br />

C C 4<br />

C C<br />

H 2 O<br />

KMnO 4<br />

H 2 O<br />

OH<br />

OH<br />

Addition syn<br />

10) Oxydation forte avec le KMnO 4 ou le K 2 Cr 2 O 7 concentré<br />

R<br />

R'<br />

C<br />

C<br />

R''<br />

H<br />

KMnO 4 conc.<br />

H 3 O +<br />

R<br />

O<br />

C<br />

R'<br />

+<br />

R''<br />

O<br />

C<br />

OH<br />

Cétone<br />

Acide<br />

Les aldéhy<strong>des</strong> ne sont pas conservés.<br />

Ils sont oxydés en aci<strong>des</strong>.<br />

11) Ozonolyses oxydante et ré<strong>du</strong>ctrice<br />

Oxydante<br />

R<br />

R''<br />

O<br />

O<br />

R'<br />

C<br />

C<br />

H<br />

1) O 3<br />

R<br />

C<br />

R'<br />

Cétone<br />

+<br />

R''<br />

C<br />

OH<br />

2) H 2 O 2 , H 3 O + Les aldéhy<strong>des</strong> ne sont pas conservés.<br />

Acide<br />

Ils sont oxydés en aci<strong>des</strong>.<br />

Ré<strong>du</strong>ctrice<br />

R<br />

R''<br />

O<br />

O<br />

R'<br />

C<br />

C<br />

H<br />

1) O 3<br />

2) Zn , H 3 O + ou<br />

CH 3 SCH 3<br />

C<br />

R<br />

Cétone<br />

R'<br />

+ C<br />

R'' H<br />

Aldéhyde<br />

Les aldéhy<strong>des</strong> sont conservés.<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 6


12) Formation d’époxy<strong>des</strong> (époxydation)<br />

C C<br />

RCOOOH<br />

C<br />

(ex. MCPBA)<br />

O<br />

C<br />

13) Combustion complète<br />

C n H 2n<br />

3n<br />

+ O 2 n CO 2 + n H 2 O<br />

2<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 7


Préparation <strong>des</strong> alcynes<br />

1) Déshydrohalogénation double (élimination double)<br />

X<br />

C<br />

X<br />

C<br />

Base forte<br />

(KOH, NaNH 2 , etc.)<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

Dihalogénure vicinal<br />

X<br />

C<br />

H<br />

C<br />

Base forte<br />

(KOH, NaNH 2 , etc.)<br />

C<br />

C<br />

X<br />

H<br />

Dihalogénure géminal<br />

*2) Synthèse inorganique ; procédé in<strong>du</strong>striel à partir <strong>du</strong> coke et de la chaux<br />

3 C + CaO<br />

forte pression _<br />

_<br />

C C<br />

température<br />

Ca 2+ + CO<br />

très élevée<br />

_<br />

C<br />

C<br />

_<br />

Ca 2+ + 2 H 2 O<br />

H C C H + Ca(OH) 2<br />

Réactivité <strong>des</strong> alcynes<br />

1) Addition double<br />

A) d’halogénures d’hydrogène (H-X)<br />

X<br />

H<br />

R<br />

C C H<br />

HX (excès ou 2 équivalents)<br />

R<br />

C<br />

C<br />

H<br />

CCl 4<br />

X<br />

H<br />

Addition selon la règle<br />

de Markovnikov)<br />

B) de HBr de type anti-Markovnikov<br />

H<br />

Br<br />

R<br />

C C H<br />

HBr (excès ou 2 équivalents)<br />

ROOR<br />

hυ<br />

R<br />

C<br />

H<br />

C<br />

Br<br />

H<br />

Addition de type<br />

anti-Markovnikov<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 8


C) d’halogénures (X 2 ) ; halogénation<br />

R<br />

C C H<br />

X 2 (excès ou 2 équivalents)<br />

CCl 4<br />

L’addition partielle (limitée à un seul équivalent) de HX, de HBr de type<br />

anti-Markovnikov et de X 2 est possible, mais plus difficile.<br />

D) d’hydrogènes (H 2 ) ; hydrogénation catalytique<br />

R<br />

X<br />

C<br />

X<br />

X<br />

C<br />

X<br />

H<br />

H<br />

H<br />

R<br />

C C H<br />

H 2 (excès ou 2 équivalents)<br />

Pd/C<br />

(Ni ou Pt)<br />

R<br />

C<br />

H<br />

C<br />

H<br />

H<br />

2) Hydratation en milieu acide en présence d’un catalyseur de mercure<br />

R<br />

C C H<br />

OH H<br />

H 2 O<br />

R C C H<br />

H 2 SO 4<br />

HgSO 4<br />

Énol<br />

Addition selon la règle de Markovnikov<br />

R<br />

O<br />

C<br />

CH 3<br />

3) Hydroboration<br />

O<br />

R C C H<br />

1) BH R C<br />

3<br />

CH<br />

2) H 2<br />

2 O 2 , OH _ C C H<br />

H OH<br />

H<br />

Énol<br />

Addition de type anti-Markovnikov<br />

4) Hydrogénation catalytique partielle <strong>des</strong> alcynes (ré<strong>du</strong>ction contrôlée <strong>des</strong><br />

alcynes et formation d’alcènes cis)<br />

R<br />

R<br />

H 2<br />

R C C R C C<br />

catalyseur de Lindlar<br />

H<br />

H<br />

5) Ré<strong>du</strong>ction contrôlée <strong>des</strong> alcynes avec le sodium métallique (formation<br />

d’alcènes trans)<br />

R<br />

H<br />

H 2<br />

R C C R C C<br />

Na (s) , NH 3( )<br />

H<br />

R<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 9


6) Oxydation et ozonolyse<br />

O<br />

O<br />

R C C R'<br />

+<br />

C<br />

C<br />

R OH R' OH<br />

Réactifs possibles :<br />

A) Ozonolyse : 1) O 3 et 2) H 2 O<br />

B) Oxydation au permanganate de potassium : 1) KMnO 4 conc. et 2) H 3 O +<br />

7) Élongation de la chaîne de carbones<br />

A) Formation de l’acétylure (ou sel d’alcyne)<br />

NaNH 2<br />

R C C H<br />

R C C Na + + NH 3<br />

B) Réaction <strong>du</strong> sel d’alcyne avec :<br />

a) un composé halogéné<br />

R C C + R'-X R C C<br />

R'<br />

b) un époxyde<br />

1) H 2 C CH 2<br />

O<br />

R C C<br />

R C C CH 2<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

CH 2<br />

OH<br />

c) un aldéhyde ou une cétone<br />

O<br />

1) C<br />

R' R''<br />

R C C<br />

R C C<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R'<br />

C<br />

R''<br />

OH<br />

8) Combustion complète<br />

C n H 2n + 1<br />

n O 2 n CO<br />

n<br />

+ 2 + H 2 O<br />

2<br />

2<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 10


Préparation <strong>des</strong> composés aromatiques<br />

*1) Déshydrogénation <strong>des</strong> cyclohexanes<br />

catalyseur<br />

de platine<br />

(Pt)<br />

support d'alumine<br />

(ex. Al 2 O 3 )<br />

H 2 sous pression<br />

température élevée<br />

+<br />

3 H 2<br />

*2) Déshydrocyclisation de l’hexane<br />

catalyseur<br />

de platine<br />

(Pt)<br />

support d'alumine<br />

(ex. Al 2 O 3 )<br />

H 2 sous pression<br />

température élevée<br />

+<br />

4 H 2<br />

*3) Déshydroisomérisation <strong>des</strong> cyclopentanes<br />

catalyseur<br />

de platine<br />

(Pt)<br />

support d'alumine<br />

(ex. Al 2 O 3 )<br />

H 2 sous pression<br />

température élevée<br />

+<br />

3 H 2<br />

Réactivité <strong>des</strong> composés aromatiques<br />

1) Hydrogénation catalytique<br />

+<br />

3 H 2<br />

Pd/C ou Ni ou Pt<br />

forte pression<br />

et température<br />

élevée<br />

ou<br />

+ 3 H2<br />

Ni de Raney<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 11


2) Substitution électrophile aromatique<br />

A) Halogénation<br />

X<br />

X 2<br />

FeX 3 ou AlX 3<br />

B) Nitration<br />

NO 2<br />

HNO 3<br />

H 2 SO 4<br />

C) Sulfonation<br />

SO 3 H<br />

H 2 SO 4<br />

SO 3<br />

D) Alkylation de Friedel-Crafts<br />

R<br />

R<br />

X<br />

FeX 3 ou AlX 3<br />

CH 2 CH 3<br />

H 2 C CH 2<br />

H 2 SO 4<br />

E) Acylation de Friedel-Crafts<br />

O<br />

R<br />

O<br />

C<br />

X<br />

C<br />

R<br />

FeX 3 ou AlX 3<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 12


3) Oxydation <strong>des</strong> chaînes alkyles<br />

R<br />

COOH<br />

KMnO 4<br />

H 3 O +<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 13


Préparation <strong>des</strong> composés halogénés<br />

1) Halogénation radicalaire <strong>des</strong> alcanes<br />

R-H + X 2<br />

ou hν<br />

R-X + H-X (X = Cl ou Br)<br />

2) Additions électrophiles sur un alcène<br />

R<br />

H<br />

Y<br />

H<br />

C<br />

C<br />

R<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

Z<br />

A) d’halogénures d’hydrogène (H-X) : ; Y = halogène et Z = hydrogène<br />

Réactifs : H-X (où X = Cl, Br et I), CCl 4 (respect de la règle de<br />

Markovnikov)<br />

B) de HBr de type anti-Markovnikov : ; Y = hydrogène et Z = halogène<br />

Réactifs : H-Br, ROOR, h<br />

C) halogénation : ; Y et Z = halogènes<br />

Réactifs : X 2 (où X = Cl, Br), CCl 4 (addition anti)<br />

3) Additions électrophiles doubles sur un alcyne<br />

R<br />

Z<br />

(1 éq.) (1 éq.)<br />

R C C H<br />

C C<br />

R<br />

Y<br />

C<br />

Z<br />

C<br />

H<br />

Y<br />

H<br />

Y<br />

Z<br />

(excès ou 2 éq.)<br />

A) d’halogénures d’hydrogène (H-X) ; Y = halogène et Z = hydrogène<br />

Réactifs : H-X (où X = Cl, Br et I), CCl 4 (respect de la règle de<br />

Markovnikov)<br />

B) de HBr de type anti-Markovnikov ; Y = hydrogène et Z = halogène<br />

Réactifs : H-Br, ROOR, h<br />

C) halogénation ; Y et Z = halogènes<br />

Réactifs : X 2 (où X = Cl, Br), CCl 4 (addition anti)<br />

L’addition partielle (limitée à un seul équivalent) de HX, de HBr de type anti-<br />

Markovnikov et de X 2 est possible, mais plus difficile.<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 14


4) Réactions de substitution nucléophile à partir <strong>des</strong> alcools<br />

R OH R X<br />

Réactifs possibles :<br />

I) HX (où X = Cl, Br ou I) ; ajout de ZnCl 2 si alcool primaire (test de Lucas)<br />

II) SOCl 2<br />

III) PX 3 (où X = Cl ou Br)<br />

5) Substitution électrophile aromatique ; halogénation<br />

X<br />

X 2<br />

FeX 3 ou AlX 3<br />

Réactivité <strong>des</strong> composés halogénés<br />

1) Substitution nucléophile (S N 1 et S N 2)<br />

R X R Y<br />

A) Formation d’alcools ; Y = OH<br />

Réactifs : OH - ou H 2 O<br />

B) Formation d’éthers ; Y = OR<br />

Réactifs : RO - ou ROH<br />

C) Formation d’esters ; Y = OCOR<br />

-<br />

Réactifs : RCO 2<br />

D) Formation d’amines primaires ; Y = NH 2<br />

Réactifs : NH 3<br />

E) Formation d’amines secondaires ; Y = NHR’<br />

Réactifs : R’NH 2<br />

F) Formation d’amines tertiaires ; Y = NR’R’’<br />

Réactifs : R’NH R’’<br />

G) Formation de thiols ; Y = SH<br />

Réactifs : SH -<br />

H) Formation de thioéthers ; Y = SR’<br />

Réactifs : R’SH<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 15


I) Formation de nitriles ; Y = CN<br />

Réactifs : CN -<br />

J) Formation d’alcynes; Y = C≡CR’<br />

Réactifs : R’C≡C -<br />

2) Élimination (E1 et E2)<br />

A) Formation d’alcènes<br />

X<br />

X<br />

C<br />

C<br />

Zn<br />

C<br />

C<br />

X<br />

C<br />

C<br />

Base forte - E2<br />

(ex. NaOH, KOH,<br />

NaNH 2 , etc.)<br />

ou<br />

Base modérée à faible -<br />

E1 (ex. H 2 O, NH 3 )<br />

C<br />

C<br />

H<br />

B) Formation d’alcynes (déshydrohalogénation double)<br />

X<br />

C<br />

X<br />

C<br />

Base forte<br />

(KOH, NaNH 2 , etc.)<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

Dihalogénure vicinal<br />

X<br />

C<br />

H<br />

C<br />

Base forte<br />

(KOH, NaNH 2 , etc.)<br />

C<br />

C<br />

X<br />

H<br />

Dihalogénure géminal<br />

3) Hydrogénation catalytique (substitution radicalaire)<br />

H 2<br />

R X R H + H X<br />

Pd/C ou Ni ou Pt<br />

4) Réaction de Wurtz (substitution radicalaire)<br />

2 R X +2Na R R<br />

+2NaX<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 16


5) Formation de cycloalcanes à partir de composés dihalogénés et de zinc<br />

métallique<br />

X CH 2 CH 2 CH 2 X<br />

n<br />

+ Zn<br />

CH 2<br />

n<br />

CH 2 CH 2<br />

+ ZnX 2<br />

6) Formation d’organomagnésiens (réactifs de Grignard)<br />

R X + Mg éther<br />

anhydre<br />

7) Formation d’organolithiens<br />

hexane<br />

R X + 2Li<br />

R Li<br />

R<br />

MgX<br />

+ LiX<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 17


Préparation <strong>des</strong> composés organométalliques<br />

1) Formation d’organomagnésiens (réactifs de Grignard)<br />

R X + Mg éther<br />

R MgX<br />

anhydre<br />

2) Formation d’organolithiens<br />

hexane<br />

R X + 2 Li<br />

R Li<br />

+ LiX<br />

Réactivité <strong>des</strong> composés organométalliques (réactifs de Grignard)<br />

1) Réactions acido-basiques sur <strong>des</strong> composés ayant un proton acide ou<br />

légèrement acide H-B (soit H-OH ; H-OR ; H-NH 2 ; H-NHR ; H-NR 2 ;<br />

H-C≡C-R ; H-C≡N ; H-X et H-OCOR)<br />

R MgX + H OR R H (+ ROMgX)<br />

2) Substitution nucléophile sur <strong>des</strong> composés halogénés R-X<br />

R' MgX + R X R' R (+ MgX 2 )<br />

3) Additions nucléophiles<br />

A) sur <strong>des</strong> époxy<strong>des</strong><br />

1)<br />

O<br />

R<br />

MgBr<br />

H 2 C CH 2<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R CH 2 CH 2 OH<br />

B) sur <strong>des</strong> groupements carbonyles<br />

a) CO 2<br />

OH<br />

R<br />

MgX<br />

1) CO 2<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R<br />

C<br />

O<br />

b) aldéhy<strong>des</strong> et cétones<br />

1)<br />

O<br />

R MgX + R''<br />

R<br />

MgX<br />

R'<br />

C<br />

R''<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R'<br />

c) dérivés d’aci<strong>des</strong> carboxyliques (halogénures d’acide, esters et<br />

anhydri<strong>des</strong>) :<br />

O<br />

C<br />

OR'<br />

R<br />

O<br />

C<br />

R<br />

OH<br />

C<br />

(+ R'OMgX)<br />

R''<br />

+<br />

R<br />

R''<br />

MgX<br />

H 2 O, H 3 O +<br />

R<br />

OH<br />

C<br />

R<br />

R''<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 18


C) sur <strong>des</strong> nitriles<br />

H<br />

N<br />

O<br />

R<br />

MgX<br />

1) R'<br />

C<br />

N<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R<br />

C<br />

R'<br />

NH 3<br />

+<br />

R<br />

C<br />

R'<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 19


Préparation <strong>des</strong> alcools<br />

1) Réactions d’addition et d’oxydation sur les alcènes<br />

R<br />

H<br />

H<br />

H<br />

C<br />

C<br />

R<br />

C<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

Y<br />

Z<br />

A) Hydratation ; Y = OH et Z = H (respect de la règle de Markovnikov)<br />

Réactifs : H 2 O, H 2 SO 4<br />

B) Hydroboration ; Y = H et Z = OH (addition globale de type anti-<br />

Markovnikov)<br />

Réactifs : 1) BH 3 et 2) H 2 O 2 , OH -<br />

C) Oxydation douce ; Y et Z = OH (formation d’un diol)<br />

Réactifs : KMnO 4 dilué à froid (addition syn)<br />

2) Substitution nucléophile sur un composé halogéné<br />

_<br />

OH ou H 2 O<br />

R X R OH<br />

3) Additions nucléophiles <strong>des</strong> composés organométalliques sur les époxy<strong>des</strong>, les<br />

aldéhy<strong>des</strong>, les cétones et les dérivés d’aci<strong>des</strong> carboxyliques<br />

1)<br />

O<br />

1)<br />

O<br />

R<br />

MgBr<br />

H 2 C CH 2<br />

R CH 2 CH 2 OH<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R<br />

MgX<br />

C<br />

R' R''<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

R<br />

OH<br />

C<br />

R''<br />

R'<br />

R MgX + R''<br />

O<br />

C<br />

OR'<br />

R<br />

O<br />

C<br />

(+ R'OMgX)<br />

R''<br />

+ R<br />

MgX<br />

H 2 O, H 3 O +<br />

R<br />

OH<br />

C<br />

R<br />

R''<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 20


4) Ré<strong>du</strong>ction <strong>des</strong> aldéhy<strong>des</strong> et <strong>des</strong> cétones<br />

O<br />

1) NaBH 4 ou LiAlH 4<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

OH<br />

R<br />

C<br />

R'<br />

ou<br />

H 2 (forte pression)<br />

Pd/C ou Pt ou Ni<br />

R<br />

C<br />

H<br />

R'<br />

5) Hydrolyse (en milieu acide) et saponification (en milieu basique) <strong>des</strong> esters<br />

Hydrolyse:<br />

O<br />

O<br />

H 2 O, H 3 O +<br />

C<br />

C + R'OH<br />

R OR'<br />

R OH<br />

Saponification:<br />

R<br />

O<br />

C<br />

OR'<br />

H 2 O, NaOH<br />

R<br />

O<br />

C<br />

_<br />

O Na +<br />

+ R'OH<br />

6) Ré<strong>du</strong>ction d’esters<br />

O<br />

R<br />

C<br />

OR'<br />

1) LiAlH 4<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

RCH 2 OH<br />

+ R'OH<br />

7) Clivage d’éthers<br />

H 2 O<br />

R O R' R OH + R' OH<br />

H 2 SO 4<br />

Réactivité <strong>des</strong> alcools<br />

1) Réaction rédox avec un métal, formation <strong>des</strong> ions alcoolate<br />

2 R-OH + 2 K (ou 2 Na) → 2 RO - K + + H 2<br />

ou<br />

R-OH + NaH → RO - Na + + H 2<br />

2) Réactions acido-basiques avec un réactif de Grignard<br />

R-MgBr + R’-OH → R-H + R’O - + MgBr<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 21


3) Déshydratation (réaction d’élimination)<br />

OH<br />

C<br />

C<br />

H 2 SO 4<br />

C<br />

C<br />

H<br />

Si l’alcool est primaire, l’acide sulfurique est concentré et la réaction s’effectue<br />

selon un mécanisme E2.<br />

Si les alcools sont secondaires ou tertiaires, l’acide sulfurique est dilué et la<br />

réaction s’effectue selon un mécanisme E1.<br />

4) Réactions de substitution nucléophile ; formation de composés halogénés<br />

R OH R X<br />

Réactifs possibles :<br />

I) HX (où X = Cl, Br ou I) ; ajout de ZnCl 2 si alcool primaire (test de Lucas)<br />

II) SOCl 2<br />

III) PX 3 (où X = Cl ou Br)<br />

5) Oxydation<br />

A) <strong>des</strong> alcools primaires en aci<strong>des</strong> et <strong>des</strong> alcools secondaires en cétones<br />

OH<br />

O<br />

R<br />

C<br />

H<br />

H<br />

R<br />

C<br />

OH<br />

OH<br />

O<br />

R C H<br />

C<br />

R<br />

R'<br />

Réactifs possibles :<br />

I) KMnO 4 conc. en présence de chaleur<br />

II) K 2 Cr 2 O 7 (ou Na 2 Cr 2 O 7 ) / H 2 SO 4 , H 2 O<br />

III) CrO 3 / H 2 SO 4 , acétone (réactif de Jones)<br />

R'<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 22


B) <strong>des</strong> alcools primaires en aldéhy<strong>des</strong><br />

OH<br />

O<br />

R<br />

C<br />

H<br />

PCC<br />

R<br />

C<br />

H<br />

H<br />

ou<br />

R<br />

OH<br />

C<br />

H<br />

Réactif de Swern<br />

O<br />

C<br />

H<br />

R<br />

H<br />

Réactifs de Swern :<br />

H 3 C<br />

O<br />

S<br />

CH 3<br />

,<br />

Cl<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Cl<br />

Et 3 N, CH 2 Cl 2 , -60 o C<br />

6) Synthèse de Williamson ; formation d’éthers asymétriques<br />

R OH<br />

1) NaH ou Na ou K<br />

2) R'-X<br />

R O R'<br />

7) Estérification de Fischer ; formation d’esters<br />

O<br />

O<br />

R<br />

C<br />

OH +<br />

R'<br />

OH<br />

H 2 SO 4<br />

R C<br />

OR' + H 2 O<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 23


Préparation <strong>des</strong> phénols<br />

*1) Procédé in<strong>du</strong>striel (hydroperoxyde de cumène)<br />

OH<br />

CH CH 2<br />

CH 3<br />

H 2 SO 4 (HA)<br />

1) O 2 , Na 2 CO 3 , Δ<br />

2) H 2 SO 4 , H 2 O, Δ<br />

+<br />

O<br />

*2) Diazotation et décomposition <strong>des</strong> sels de benzènediazonium<br />

N<br />

NH 2<br />

NaNO 2 , H 3 O + , 0 o C H 2 O<br />

N+<br />

OH<br />

Sel de benzènediazonium<br />

*3) Substitution nucléophile<br />

A) sur un halogénobenzène<br />

Cl<br />

OH<br />

1) NaOH,<br />

pression et<br />

température élevées<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

B) sur un acide benzènesulfonique<br />

SO 3 H<br />

1) NaOH,<br />

pression et<br />

température élevées<br />

2) H 2 O, H 3 O +<br />

OH<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 24


Réactivité <strong>des</strong> phénols<br />

1) Réactions acido-basiques, formation d’ions phénolate<br />

OH<br />

NaOH<br />

_<br />

O Na +<br />

+ H 2 O<br />

N.B. : Avec cet ion phénolate, il est possible de synthétiser <strong>des</strong> éthers en les faisant<br />

réagir avec un composé halogéné (R-X).<br />

2) Substitutions électrophiles aromatiques<br />

A) Nitration<br />

OH<br />

OH NO 2<br />

HNO 3 dilué<br />

NO 2<br />

+<br />

OH<br />

+ H 2 O<br />

Pro<strong>du</strong>it majoritaire<br />

B) Bromation<br />

OH<br />

OH<br />

Br<br />

Br<br />

Br 2 (excès)<br />

H 2 O<br />

+ 3 HBr<br />

Br<br />

3) Oxydation menant à la formation de quinones<br />

OH<br />

O<br />

Na 2 Cr 2 O 7<br />

H 2 SO 4<br />

30 o C<br />

OH<br />

O<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 25


OH<br />

ON<br />

_<br />

SO 3<br />

K +<br />

_<br />

SO 3 K +<br />

O<br />

Sel de Fremy<br />

O<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 26


Préparation <strong>des</strong> thiols<br />

1) Substitution nucléophile sur un composé halogéné<br />

R<br />

X<br />

HS _ R SH<br />

*2) Clivage de thioéthers<br />

R S R<br />

HX (1 éq)<br />

R X + R SH<br />

Réactivité <strong>des</strong> thiols<br />

1) Formation de mercapti<strong>des</strong> (sels de mercure)<br />

HgCl 2<br />

2 R SH<br />

(RS) 2 Hg + 2 HCl<br />

2) Formation d’ions thiolate<br />

NaOH<br />

_<br />

R SH R S Na +<br />

+ H 2 O<br />

3) Oxydation en disulfures<br />

2 R SH<br />

Oxydation<br />

I 2 ou H 2 O 2<br />

R S S R<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 27


Préparation <strong>des</strong> éthers et <strong>des</strong> époxy<strong>des</strong><br />

1) Formation d’éthers symétriques<br />

H 2 SO 4 conc.<br />

2 R OH R O R<br />

2) Synthèse de Williamson ; formation d’éthers asymétriques<br />

R OH<br />

1) NaH ou Na ou K<br />

2) R'-X<br />

R O R'<br />

N.B. Optimale pour les alcools et composés halogénés primaires ; non<br />

recommandée pour les alcools et les composés halogénés secondaires et tertiaires.<br />

3) Époxydation en présence d’un catalyseur d’argent<br />

Ag H 2 C<br />

H 2 C CH 2 + O 2<br />

pression<br />

O<br />

CH 2<br />

4) Époxydation avec un peracide (MCPBA)<br />

C<br />

C<br />

RCOOOH<br />

C<br />

C<br />

O<br />

O<br />

RCOOOH = MCPBA<br />

O<br />

O<br />

H<br />

Cl<br />

Réactivité <strong>des</strong> éthers et <strong>des</strong> époxy<strong>des</strong><br />

1) Clivage <strong>des</strong> éthers (formation d’alcools)<br />

H 2 O<br />

R O R' R OH + R' OH<br />

H 2 SO 4<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 28


2) Clivage <strong>des</strong> éthers (formation de composés halogénés)<br />

R O R'<br />

HX (1éq)<br />

HX (1éq)<br />

R X + R' OH<br />

R' X +<br />

H 2 O<br />

où X = Br ou I<br />

X - attaque le côté le moins encombré<br />

(on suppose ici le groupement R)<br />

O<br />

R<br />

HX (excès)<br />

OH<br />

+<br />

R<br />

X<br />

R O R'<br />

1) BBr 3 (1éq)<br />

R Br +<br />

2) H 2 O<br />

R'<br />

OH<br />

1) BBr 3 (1éq)<br />

2) H 2 O<br />

R' Br + H 2 O<br />

3) Ouverture <strong>des</strong> époxy<strong>des</strong> en milieu acide<br />

R<br />

Y<br />

O<br />

R<br />

OH<br />

Si Y = OH<br />

Réactifs : H 2 O, H 2 SO 4 conc.<br />

Si Y= OR<br />

Réactifs : ROH, H 2 SO 4 conc.<br />

4) Ouverture <strong>des</strong> époxy<strong>des</strong> en milieu basique<br />

R<br />

R<br />

OH<br />

O<br />

Y<br />

Si Y = OH<br />

Réactifs : H 2 O, OH -<br />

Si Y = OR<br />

Réactifs : ROH, RO -<br />

Si Y = R<br />

Réactifs : 1) RMgX ou RLi et 2) H 2 O, H 3 O +<br />

Chimie organique 1 – Réactions globales © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 29

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