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Chapitre 4

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<strong>Chapitre</strong> 4 - Lipides<br />

Solutionnaire des exercices<br />

4.1<br />

O<br />

Z<br />

OH<br />

Acide érucique<br />

(22:1, n-9)<br />

4.2 a) O<br />

b)<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

12<br />

CH 2 CH 3<br />

12<br />

CH 2 CH 3<br />

12<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

Z<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

CH 2 CH 3<br />

16<br />

4.3 a)<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

12<br />

CH 2 CH 3<br />

12<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

12<br />

1) NaOH aq.,<br />

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

ou<br />

lipase<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

HO C CH 2 CH 3<br />

O<br />

HO<br />

HO<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

12<br />

CH 2<br />

12<br />

CH 3<br />

12<br />

trimyristate de glycéryle<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'acide myristique<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 1


) O<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C CH 2 CH 3<br />

1) NaOH aq.,<br />

O<br />

14<br />

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

C CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

O<br />

7<br />

7<br />

ou<br />

lipase<br />

C CH 2 CH 3<br />

16<br />

palmitooléostéarate de glycéryle<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

+<br />

O<br />

HO<br />

acide<br />

HO<br />

HO<br />

C<br />

O<br />

C<br />

acide<br />

O<br />

C<br />

CH 2<br />

palmitique<br />

CH 2<br />

oléique<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

14<br />

CH<br />

7<br />

8<br />

CH 3<br />

Z<br />

CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

16<br />

acide stéarique<br />

4.4 a) Le tridodécanoate de glycéryle a pour formule moléculaire C 39 H 74 O 6 , ce qui lui<br />

confère une masse molaire de 638 g.<br />

La saponification d’une mole du triglycéride nécessite trois moles de KOH, soit (3<br />

x 56) g ou 168 g de KOH, ou encore 168 000 mg KOH.<br />

On a donc :<br />

168 000 mg KOH saponifient 638 g de tridodécanoate de glycéryle<br />

? g KOH saponifient 1 g de tridodécanoate de glycéryle.<br />

On obtient ainsi un indice de saponification de 263 (mg KOH / g tridodécanoate<br />

de glycéryle).<br />

b) Par le même procédé qu’en a), sachant que la masse molaire de la trioléine<br />

(formule moléculaire : C 57 H 104 O 6 ) est de 885 g, on calcule un indice de<br />

saponification de 190 (mg KOH / g trioléine).<br />

c) Les masses molaires de la trioléine (885 g, cf. b)) et du tributanoate de glycéryle<br />

(302 g, cf. manuel p. 170) sont déjà connues. On calcule pour la triarachidine<br />

(formule moléculaire : C 63 H 122 O 6 ) une masse molaire de 976 g.<br />

Avec une masse molaire moyenne de ((0,25 x 885 g) + (0,25 x 976 g) + (0,50 x<br />

302 g)) = 616 g, on calcule pour cette huile un indice de saponification de 273 (mg<br />

KOH / g huile).<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 2


O<br />

4.5 a) Z<br />

O<br />

H 2 C O C CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

H<br />

O<br />

6<br />

2<br />

2 C O C<br />

4<br />

Z<br />

O<br />

6H 2, Ni<br />

HC O C CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

HC O C<br />

O<br />

6<br />

2 4<br />

Z<br />

O<br />

H 2 C O C CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

H<br />

6<br />

2<br />

2 C O C<br />

4<br />

CH 2<br />

2 4<br />

CH 2<br />

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

6<br />

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

6<br />

6<br />

2<br />

2<br />

4<br />

4<br />

trilinoléine (ou linoléine)<br />

b)<br />

O<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

18<br />

CH 2 CH 3<br />

18<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

18<br />

H 2 (excès)<br />

catalyseur d'Adkins<br />

haute pression<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

HO<br />

HO<br />

HO<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH<br />

CH 3<br />

CH 2 CH 2<br />

18<br />

CH 3<br />

CH 2 CH 2<br />

18<br />

3<br />

18<br />

triarachidine (ou arachidine)<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'eicosan-1-ol<br />

4.6 a) Dans la molécule d’acide abscissique, on retrouve trois unités isoprènes, toutes<br />

unies par des arrangements tête (T)-queue (Q).<br />

T<br />

Q<br />

O<br />

Q<br />

T<br />

OH<br />

T<br />

CO 2 H<br />

Q<br />

b) Dans la molécule d’ambrosine, on retrouve aussi trois unités isoprènes, mais cette<br />

fois-ci, l’un des deux arrangements est queue (Q)-queue (Q), ce qui est inhabituel.<br />

Q<br />

H<br />

T<br />

Q<br />

H<br />

T<br />

O<br />

Q<br />

H<br />

T<br />

O<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 3


4.7 Un centre stéréogénique peut être un carbone stéréogénique ou une double liaison pour<br />

laquelle il y a possibilité de configuration Z ou E.<br />

Dans le squalène, on retrouve ainsi quatre (4) doubles liaisons carbone-carbone qui<br />

agissent comme centres stéréogéniques, alors que le lanostérol contient sept (7) carbones<br />

stéréogéniques.<br />

La double liaison carbone-carbone centrale dans le lanostérol ne peut être considérée<br />

puisque l’isomérie cis-trans n’est pas possible autour du double lien dans des cycles de<br />

cette dimension.<br />

Centres stéréogéniques<br />

squalène<br />

HO<br />

* * *<br />

*<br />

* *<br />

*<br />

lanostérol<br />

Centre stéréogénique<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 4


Exercices supplémentaires<br />

Lipides saponifiables<br />

4.8 a) O<br />

d)<br />

H 3 C CH 2 C O Na +<br />

16<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2<br />

CH 2 CH 3<br />

CH CH CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2 CH 3<br />

10<br />

Z<br />

7<br />

7<br />

b) Z<br />

O<br />

e)<br />

O<br />

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

3 C 2<br />

H 2 C O C<br />

7<br />

7 2<br />

O<br />

HC O C<br />

O<br />

H 2 C O C<br />

CH 2 CH 3<br />

10<br />

CH 2 CH 3<br />

10<br />

CH 2 CH 3<br />

10<br />

c)<br />

O<br />

f)<br />

H 2 C O C CH 2 CH 3<br />

O<br />

12<br />

H 2 C O C CH 2 CH 3<br />

HC O C CH 2 CH 3<br />

O<br />

12<br />

12<br />

O<br />

H 3 C CH 2 C<br />

18<br />

OCH 3<br />

4.9 a) La trimyristine (c)) et le tridodécanoate de glycéryle sont des triglycérides simples.<br />

b) Le stéarate de sodium et l’oléate de magnésium sont des savons, puisque ce sont<br />

des sels d’acides gras à longue chaîne.<br />

c) Aucun de ces composés n’est une cire, puisqu’aucun n’est un monoester formé par<br />

la condensation d’un acide gras et d’un alcool saturé à longue chaîne.<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 5


4.10 a) Saponification<br />

O<br />

O<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

14<br />

NaOH aq.,<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

Na + O C CH 2 CH 3<br />

O<br />

14<br />

Na + O C CH 2 CH 3<br />

O<br />

14<br />

Na + O C CH 2 CH 3<br />

14<br />

trihexadécanoate de glycéryle<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

de palmitate de sodium<br />

Hydrogénation<br />

Le trihexadécanoate de glycéryle ne réagit pas à l’hydrogénation dans les<br />

conditions standards, puisqu’il ne possède pas de doubles liaisons carbonecarbone.<br />

Hydrogénolyse<br />

O<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

14<br />

H 2 (excès)<br />

catalyseur d'Adkins<br />

haute pression<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

HO<br />

HO<br />

HO<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

14<br />

CH 3<br />

14<br />

CH 3<br />

14<br />

trihexadécanoate de glycéryle<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'hexadécan-1-ol<br />

b) Saponification<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Z<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

NaOH aq.,<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

O<br />

Z<br />

Na + O C CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

O<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

Na + O C CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

O<br />

Z<br />

Na + O C CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

trioléate de glycéryle<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'oléate de sodium<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 6


Hydrogénation<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Z<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

7<br />

7<br />

3H 2, Ni<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH 2 CH 2<br />

2<br />

7<br />

7<br />

7<br />

7<br />

7<br />

7<br />

trioléate de glycéryle<br />

tristéarate de glycéryle<br />

Hydrogénolyse<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Z<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

7<br />

7<br />

H 2 (excès)<br />

catalyseur d'Adkins<br />

haute pression<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

HO CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

HO CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

HO CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

7<br />

7<br />

trioléatedeglycéryle<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'octadécan-1-ol<br />

c) Saponification<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

NaOH aq.,<br />

tri((5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tétraénoate) de glycéryle<br />

(ou triarachidonate de glycéryle, outriarachidonine)<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

O<br />

Z<br />

Na + O C CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

O 2<br />

4 4<br />

Z<br />

Na + O C CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

4<br />

O<br />

2<br />

4<br />

Z<br />

Na + O C CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'arachidonate de sodium<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 7


Hydrogénation<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

3H 2, Ni<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

CH 2<br />

2<br />

2<br />

CH 2<br />

4<br />

4<br />

4<br />

4<br />

2<br />

CH 2<br />

CH 2 CH 2 CH 2 CH 3<br />

4<br />

4<br />

tri((5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tétraénoate) de glycéryle<br />

(ou triarachidonate de glycéryle, outriarachidonine)<br />

Hydrogénolyse<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

Z<br />

CH 2 CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2<br />

4 4<br />

H 2 (excès)<br />

catalyseur d'Adkins<br />

haute pression<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

HO CH 2 CH 2 CH 3<br />

HO<br />

HO<br />

CH 2<br />

CH<br />

CH 2<br />

CH<br />

18<br />

CH 3<br />

18<br />

CH 2 2 3<br />

18<br />

tri((5Z,8Z,11Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tétraénoate) de glycéryle<br />

(ou triarachidonate de glycéryle, outriarachidonine)<br />

propane-1,2,3-triol<br />

(glycérol)<br />

Trois équivalents<br />

d'eicosan-1-ol<br />

4.11 a)<br />

10<br />

12<br />

9<br />

OH<br />

O<br />

O<br />

9<br />

O<br />

O<br />

9<br />

OH<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

10<br />

12<br />

12<br />

10<br />

b)<br />

O<br />

OH<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 8


4.12 a)<br />

H 3 C<br />

CH 2<br />

Z<br />

CH CH<br />

7<br />

CH 2<br />

O<br />

C<br />

7<br />

O<br />

Z<br />

CH 2 CH 2<br />

CH CH CH 2 CH 3<br />

7 7<br />

b) L’hydrogénolyse réduit les doubles liaisons carbone-carbone et les doubles<br />

liaisons carbone-oxygène.<br />

Il y aura donc création de deux moles de l’alcool saturé dérivé de l’acide stéarique,<br />

soit CH 3 –(CH 2 ) 16 –CH 2 OH.<br />

c) L’aluminohydrure de lithium et d’aluminium ne peut réduire les doubles liaisons<br />

carbone-carbone, mais peut réduire les esters en alcools.<br />

On obtient donc deux moles de l’alcool correspondant à l’acide oléique, soit :<br />

H 3 C<br />

CH 2<br />

Z<br />

CH CH CH 2 CH 2<br />

7 7<br />

OH<br />

ou<br />

OH<br />

d) On doit d’abord réduire dans une première étape l’acide oléique à l’aide de<br />

l’aluminohydrure de lithium, comme en c), pour créer l’alcool, dans lequel la<br />

double liaison carbone-carbone est intacte.<br />

On fait réagir ensuite cet alcool avec l’acide oléique en présence de H 2 SO 4<br />

(estérification de Fischer).<br />

Alternativement, on peut transformer l’acide oléique en chlorure d’oléyle par<br />

l’action du chlorure de thionyle en présence de pyridine (ou de triéthylamine), et<br />

ajouter à ce dernier l’alcool créé précédemment, en présence de pyridine (ou de<br />

triéthylamine).<br />

4.13 Par la formule moléculaire, on calcule que cette cire a un degré d’insaturation de 1,<br />

(((46 x 2) + 2) – 92) / 2), causée par la présence de la fonction ester. Il n’y a donc pas de<br />

doubles liaisons carbone-carbone présentes.<br />

Puisque le composé n’a pas de ramifications, et que la partie « acide gras » a 20 atomes de<br />

carbones (même nombre que l’acide arachidonique), on déduit que le résidu « alcool » en<br />

a 26 (46 – 20), ce qui nous donne la structure : CH 3 –(CH 2 ) 18 –COO–(CH 2 ) 25 –CH 3 .<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 9


4.14 a) Le trilinoléate de glycéryle (ou la trilonoléine) a pour formule moléculaire<br />

C 57 H 98 O 6 , ce qui lui confère une masse molaire de 879 g.<br />

La saponification d’une mole du triglycéride nécessite trois moles de KOH, soit (3<br />

x 56) g ou 168 g de KOH, ou encore 168 000 mg KOH.<br />

On a donc :<br />

168 000 mg KOH saponifient 879 g de tridodécanoate de glycéryle<br />

? g KOH saponifient 1 g de tridodécanoate de glycéryle.<br />

On obtient ainsi un indice de saponification de 191 (mg KOH / g trilinoléateate de<br />

glycéryle).<br />

Une mole de trilinoléate de glycéryle (879 g) réagit avec six (6) moles d’iode<br />

(1523 g), à cause de la présence de six (6) doubles liaisons carbone-carbone dans<br />

la molécule.<br />

On a donc :<br />

1523 g I 2 réagissent avec 879 g trilinoléate de glycéryle,<br />

? g I 2 réagissent avec 100 g acide trilinoléate de glycéryle.<br />

On obtient ainsi un indice d’iode de 173 (g I 2 / 100 g trilinoléate de glycéryle).<br />

b) Le trioctadécanoate de glycéryle (ou tristéarine) a pour formule moléculaire<br />

C 57 H 110 O 6 , ce qui lui confère une masse molaire de 891 g.<br />

Par la même méthode qu’en b), on obtient ainsi un indice de saponification de 189<br />

(mg KOH / g trioctadécanoate de glycéryle).<br />

L’indice d’iode du trioctadécanoate de glycéryle est toutefois de 0 (g I 2 / 100 g<br />

trioctadécanoate de glycéryle) puisque ce dernier n’a aucune double liaison<br />

carbone-carbone.<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 10


4.15 O<br />

N<br />

H<br />

OH<br />

anandamide<br />

Résidu provenant<br />

du chlorure d'arachidonoyle<br />

Résidu provenant<br />

du 2-aminoéthanol<br />

4.16 a) Le résidu « alcool » possède quatre carbones stéréogéniques, et chacun des résidus<br />

« acides gras » en contient deux, ce qui nous donne un total de huit (8) carbones<br />

stéréogéniques pour la cire originale.<br />

Ceci implique donc la possibilité d’avoir 2 8 = 256 stéréoisomères !<br />

b) La réaction d’un diol avec un aldéhyde en milieu acide crée un acétal, dont la<br />

structure est représentée ci-dessous :<br />

CH 3<br />

Résidu provenant<br />

de l'éthanal<br />

C 21 H 43<br />

O O OCH 3<br />

c) La réaction d’un alcool avec l’anhydride éthanoïque, en présence de pyridine, crée<br />

un ester.<br />

O<br />

O<br />

Résidus provenant<br />

de l'anhydride éthanoïque<br />

C 21 H 43<br />

O O OCH 3<br />

4.17<br />

O<br />

H 3 C O C CH 2<br />

6<br />

Z<br />

CH 2 CH CH CH 2 CH 3<br />

2 4<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 11


4.18 a) Les substituants de priorité 1, 2 et 3 sont placés en sens horaire, mais le substituant<br />

de priorité 4 vient vers nous, donc la configuration absolue du carbone<br />

stéréogénique sera S.<br />

4 1<br />

H O<br />

C 15 H 31<br />

O<br />

3 * 2<br />

O<br />

O<br />

O<br />

P<br />

O<br />

O<br />

O<br />

N<br />

b) L’hydrolyse acide transformera chacun des esters en un acide carboxylique et un<br />

alcool. L’ester phosphorique s’hydrolysera lui aussi, et produira des alcools et de<br />

l’acide phosphorique. Les produits seront donc :<br />

HO<br />

O<br />

H<br />

OH<br />

C 15 H 31<br />

O<br />

OH<br />

HO<br />

OH<br />

HO<br />

O<br />

P<br />

OH<br />

OH<br />

HO<br />

N<br />

4.19 a) 11 9<br />

1 OH<br />

13<br />

O<br />

b) L’acide -éléostéarique a pour formule moléculaire C 18 H 30 O 2 , ce qui lui confère<br />

une masse molaire de 278 g.<br />

Une mole d’acide -éléostéarique (278 g) réagit avec trois (3) moles d’iode (761<br />

g,), à cause de la présence de trois (3) doubles liaisons carbone-carbone dans la<br />

molécule.<br />

On a donc :<br />

761 g I 2 réagissent avec 278 g acide -éléostéarique,<br />

? g I 2 réagissent avec 100 g acide -éléostéarique.<br />

On obtient ainsi un indice d’iode de 274 (g I 2 / 100 g acide -éléostéarique).<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 12


Or, l’huile de Tung est constituée à 44 % de résidus d’acide -éléostéarique et de<br />

32 % de résidus d’acide -éléostéarique, qui ont la même masse molaire, et<br />

réagissent avec le même nombre de moles d’iode. Il y a donc 76 % des résidus<br />

d’acides gras de cette huile qui ont un indice d’iode passablement plus élevé que<br />

le minimum requis (120) pour que le qualificatif « siccatif » puisse s’appliquer à<br />

l’huile.<br />

c) Les deux sortes d’acides éléostéariques ne diffèrent que par la configuration de la<br />

double liaison en position 13. Ils ont donc la même masse molaire et réagissent<br />

avec le même nombre de moles d’iode et d’hydroxyde de sodium, ce qui leur<br />

confère les mêmes indices d’iode et de saponification.<br />

d) Ce sont des isomères géométriques l’un de l’autre.<br />

e) L’hydrogénation en présence d’un catalyseur de nickel affectera les doubles<br />

liaisons carbone-carbone, mais non le groupement carboxyle de l’acide<br />

carboxylique. On aura donc formation de l’acide gras saturé à 18 atomes de<br />

carbones, soit l’acide stéarique.<br />

4.20 Au XVIII e siècle, le savon était encore créé en faisant réagir des graisses animales avec de<br />

la cendre de bois, qui contenait des carbonates. La création d’un procédé permettant de<br />

créer du carbonate de sodium à grande échelle assura les fabricants de savon d’un apport<br />

constant et presque illimité d’un de leurs matériaux de base, ce qui explique<br />

l’augmentation spectaculaire de la production industrielle de savon !<br />

4.21 Puisqu’un savon est un sel d’acide gras, il suffirait de traiter la cire avec une solution<br />

aqueuse d’hydroxyde de sodium, à chaud, ce qui générerait un alcool à longue chaîne<br />

(triacontan-1-ol) et l’hexadécanoate de sodium, qui agit comme un savon.<br />

O<br />

Na + OH - ,H 2 O<br />

C 15 H 31<br />

O C 30 H 61<br />

hexadécanoate de triocontyle<br />

C 15 H 31 COO - Na +<br />

hexadécanoate<br />

de sodium<br />

C 30 H 61 OH<br />

triacontan-1-ol<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 13


4.22<br />

H 3 C<br />

H 3 C CH 2 CH CH 3 H<br />

9<br />

3 C CH 2 CH CH 3<br />

H 3 C CH 2 CH CH 3<br />

9 9<br />

CH 2 CH CH 2<br />

H 2 SO 4<br />

NaOH<br />

9<br />

HF<br />

SO 3<br />

SO 3 H<br />

SO 3 Na +<br />

4.23 a)<br />

OH<br />

c)<br />

Z<br />

HO<br />

O<br />

HO<br />

O<br />

O<br />

H 2 N<br />

O<br />

O<br />

Z<br />

Z<br />

O<br />

O<br />

NH 3<br />

b) 1 2<br />

d)<br />

H<br />

N<br />

O<br />

OH<br />

HO<br />

H<br />

N<br />

OH<br />

NH 2<br />

3<br />

H<br />

4<br />

Les substituants de priorité 1, 2 et 3<br />

sont placés en sens horaire, mais le<br />

substituant de priorité 4 vient vers nous,<br />

donc la configuration absolue du carbone<br />

stéréogénique sera S.<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 14


Lipides non saponifiables<br />

4.24 Indice Signification<br />

Indice 1<br />

Le terpène étudié a pour formule<br />

C 10 H 16 .<br />

Indice 2<br />

Le myrcène ne réagit pas avec<br />

l’hydrogène en présence du catalyseur<br />

de Lindlar.<br />

Indice 3<br />

Une mole de myrcène réagit avec trois<br />

moles d’hydrogène en présence d’un<br />

catalyseur de nickel, produisant du<br />

2,6-diméthyloctane.<br />

Indice 4<br />

L’ozonolyse réductrice d’une mole de<br />

myrcène crée deux moles de méthanal,<br />

une mole de propanone et une mole<br />

d’un composé à cinq carbones<br />

contenant deux fonctions aldéhydes et<br />

une fonction cétone.<br />

Le myrcène a donc un degré d’insaturation<br />

de (((10 x 2) + 2) -16) / 2), soit de 3. On peut<br />

donc avoir 3 cycles, 2 cycles et 1 lien ...<br />

jusqu’à 3 liens .<br />

Le myrcène ne contient donc pas de triples<br />

liaisons carbone-carbone.<br />

Le myrcène possède donc trois liens , et<br />

donc pas de cycles. Le produit<br />

d’hydrogénation nous indique la nature du<br />

squelette carboné, soit une chaîne à 8<br />

carbones avec deux ramifications méthyles.<br />

La création de la propanone par ozonolyse<br />

implique qu’il y avait dans le myrcène un<br />

résidu (CH 3 ) 2 C= ..., une double liaison qui<br />

n’est pas terminale.<br />

Or, la création de deux moles de méthanal<br />

(CH 2 =O) implique qu’il y avait dans le<br />

myrcène deux doubles liaisons terminales.<br />

L’une de celles-ci doit être au bout de la<br />

molécule, et l’autre doit devenir par<br />

hydrogénation un groupement méthyl à la<br />

position 6.<br />

On trouve donc la structure du myrcène, où les doubles lisons carbone-carbone sont représentées<br />

en vert.<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 15


4.25 a) T<br />

d)<br />

Q<br />

Q<br />

T<br />

Q<br />

H<br />

Les deux arrangements sont<br />

tête (T) - queue (Q).<br />

T<br />

Arrangement<br />

non classique<br />

Q<br />

T<br />

Q<br />

T<br />

Q<br />

Q<br />

T<br />

T<br />

Il y a deux arrangements<br />

tête (T) - queue (Q) "classiques",<br />

et un arrangement queue (Q) - ?<br />

"non classique".<br />

b) e)<br />

T<br />

Q<br />

Q<br />

T<br />

Q<br />

Q<br />

Les trois arrangements sont<br />

tête (T) - queue (Q).<br />

c) f)<br />

O<br />

T<br />

Q<br />

O<br />

T<br />

O<br />

Q<br />

Q<br />

T<br />

Lesdeuxarrangementssont<br />

tête(T)-queue(Q).<br />

T<br />

T<br />

Q<br />

T<br />

T<br />

Q<br />

Q<br />

O<br />

Les deux arrangements sont<br />

tête (T) - queue (Q).<br />

Q<br />

T<br />

Q<br />

Q<br />

T<br />

Les trois arrangements sont<br />

tête (T) - queue (Q).<br />

T<br />

T<br />

T<br />

Q<br />

4.26 a) Il y a en tout sept (7) carbones stéréogéniques dans la simvastatine.<br />

b)<br />

HO<br />

R<br />

O<br />

R<br />

O<br />

O<br />

S<br />

*<br />

*<br />

*<br />

*<br />

*<br />

R<br />

S<br />

* *<br />

S<br />

O<br />

Les carbones stéréogéniques identifiés<br />

ont tous une configuration définie,<br />

alors que celui qui est en bleu n'en a pas<br />

(du moins dans le dessin représenté).<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 16


c) La saponification transformera les groupements fonctionnels esters en alcool et en<br />

sel d’acide carboxylique.<br />

On obtient donc les produits suivants :<br />

O<br />

HO<br />

COO Na<br />

OH<br />

O Na<br />

OH<br />

d) Les conditions spécifiées sont celles d’une hydrogénolyse. Comme nous l’avons<br />

vu pour les triglycérides, cette réaction réduit les esters en alcools et les doubles<br />

liaisons carbone-carbone en simples liaisons carbone-carbone.<br />

On obtient donc les produits suivants :<br />

HO<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

e) On retrouve dans la simvastatine des groupements alkyles, ainsi que des<br />

groupements fonctionnels alcènes, alcools et esters.<br />

On devrait donc retrouver les bandes suivantes :<br />

(cm -1 ) (cm -1 )<br />

C-H alcane (3000-2850) C=O ester (1750-1735)<br />

C-H alcène (3140-3020) O-H alcool (3550-3200)<br />

C=C alcène (1680-1620)<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 17


4.27 a) Cette réaction estérifie l’alcool en lui adjoignant un groupement acétate (en bleu).<br />

H<br />

O<br />

H<br />

H<br />

O<br />

b) Cette réaction réduit la cétone en alcool (hydrogènes ajoutés en bleu) sans toucher<br />

au double lien carbone-carbone.<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

HO<br />

c) Cette réaction transforme les alcools en dérivés chlorés (avec inversion de<br />

configuration), ainsi que les acides carboxyliques en chlorures d’acyle.<br />

O<br />

Cl<br />

Cl<br />

Cl<br />

Cl<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 18


d) Cette réaction réduit les cétones en alcools (hydrogènes ajoutés en vert) sans<br />

toucher au double lien carbone-carbone.<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

HO<br />

e) Le réactif de Jones oxyde les alcools secondaires en cétone.<br />

O<br />

H<br />

H<br />

H<br />

O<br />

H<br />

Exercices d’intégration<br />

4.28 a) Les graisses, d’origine animale, sont des mélanges complexes de triglycérides<br />

saturés et insaturés. Le tableau 4.3 de la page 164 montre par exemple que le<br />

beurre pourrait contenir un triglycéride simple comme le tripalmitate de<br />

glycéryle.<br />

O<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

CH 2 CH 3<br />

14<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 19


) Les huiles végétales sont elles aussi constituées de mélanges complexes de<br />

triglycérides saturés et insaturés, ces derniers étant toutefois plus abondants (cf.<br />

tableau 4.3, page 164). Une huile végétale « saturée » pourrait être obtenue en<br />

hydrogénant totalement ses constituants insaturés, par exemple le trioléate de<br />

glycéryle, ce qui formerait le tristéarate de glycéryle.<br />

O<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

16<br />

CH 2 CH 3<br />

16<br />

CH 2 CH 3<br />

16<br />

c) Un exemple d’un triglycéride présent dans une huile végétale « insaturée »<br />

pourrait être le trioléate de glycéryle.<br />

H 2 C<br />

HC<br />

H 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

O<br />

C<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

7<br />

CH 2<br />

7<br />

7<br />

Z<br />

CH CH CH 2 CH 3<br />

8<br />

Z<br />

CH CH CH 2 CH 3<br />

8<br />

Z<br />

CH CH CH 2 CH 3<br />

8<br />

d)<br />

O<br />

O<br />

e)<br />

O<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

C<br />

16<br />

C<br />

16<br />

O<br />

O CH 2<br />

O CH O<br />

H 2 C O P<br />

O<br />

O CH 2<br />

+<br />

NH<br />

2 3<br />

f)<br />

O<br />

O<br />

Na<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 20


g)<br />

SO 3 Na<br />

h)<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

H<br />

O<br />

i)<br />

HO<br />

CO 2 H<br />

HO<br />

OH<br />

j)<br />

4.29 a) Il y a en tout 21 carbones stéréogéniques dans la digoxine !<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

HO<br />

O<br />

*<br />

* * *<br />

O<br />

O<br />

*<br />

* * *<br />

O<br />

O<br />

*<br />

* * *<br />

O<br />

* * *<br />

H<br />

*<br />

H ** *<br />

*<br />

H * OH<br />

HO<br />

HO<br />

HO<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 21


) Les deux liens glycosidiques présents dans la digoxine sont de type (14).<br />

c) Le réactif de Jones ne modifiera pas la partie aglycone de la digitoxine, puisque<br />

celle-ci ne contient pas de groupements fonctionnels alcool primaire ou<br />

secondaire, ni d’aldéhyde pouvant réagir avec ce réactif.<br />

d) L’hydrolyse basique transformera l’ester présent en sel d’acide carboxylique et en<br />

alcool.<br />

Rappelons que les acétals présents dans la partie trisaccharidique de la molécule<br />

ne sont pas sensibles à l’hydrolyse basique, Ils auraient toutefois réagi si<br />

l’hydrolyse avait été faite en milieu acide.<br />

Seule la partie supérieure de la molécule, où la transformation a lieu, sera<br />

représentée :<br />

O<br />

O<br />

OH - ,H 2 O<br />

OH<br />

COO<br />

4.30 Note : la masse équivalente des deux produits de l’ozonolyse oxydante sont<br />

158 g/mol et 136 g/mol, et non pas 158 g/mol et 120 g/mol.<br />

a) Puisque l’acide nervonique est un acide gras monoinsaturé, son ozonolyse<br />

oxydante créera un diacide carboxylique du côté du groupement carboxyle, et un<br />

monoacide carboxylique de l’autre côté.<br />

OH<br />

O<br />

Ozonolyse oxydante<br />

OH<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

OH<br />

Monoacide<br />

carboxylique<br />

Diacide<br />

carboxylique<br />

O<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 22


La formule moléculaire du monoacide devrait donc être C x H 2x O 2 (degré<br />

d’insaturation de 1 à cause du C=O), et celle du diacide C y H 2y-2 O 4 (degré<br />

d’insaturation de 2 à cause des deux C=O).<br />

On a donc les équations suivantes :<br />

Monoacide : 12x + 2x + (16 x 2) = 136 ou 158<br />

Diacide : 12y + 2y -2 + (16 x 4) = (136 x 2) ou (158 x 2)<br />

Et évidemment, x + y = 24<br />

Or, tout se règle à la première équation !<br />

En effet, puisque « x » doit être un nombre entier, l’équation 14x + 32 = 136 n’est<br />

pas envisageable. On trouve donc que 14x = (158 – 32), d’où x = 9.<br />

On déduit alors que y = 15, ce qui fonctionne dans l’équation 14y = (136 x 2) –<br />

62.<br />

L’acide nervonique a donc la structure suivante :<br />

15<br />

O<br />

16<br />

1<br />

OH<br />

b)<br />

(14)<br />

(14)<br />

HOH 2 C<br />

HOH 2 C<br />

HOH 2 C<br />

O<br />

O<br />

O<br />

HO<br />

1<br />

O<br />

4<br />

3<br />

1 O 4<br />

O<br />

HO NHAc O OH HO OH<br />

OH<br />

O<br />

1<br />

COO -<br />

HO<br />

(13)<br />

OH<br />

AcHN<br />

OH<br />

Chimie organique 2 - <strong>Chapitre</strong> 4 – Solutionnaire © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc. 23

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