Chimie organique
Version du 25/09
A. Opérations sur les molécules organiques
B. Coupures, soudures de squelettes
C. Nucléophiles, électrophiles
D.Acido-basicité
en chimie organique
E.Effets
électroniques
F.liaisons
polarisées
G.liaisons
délocalisées
H.Réactions
nucléophile/électrophile
I. Solvants
J.Nucléofuges
K. Oxydo-réduction en chimie organique
A. Opérations sur les molécules organiques
A1. Donner deux exemples
assez différents de molécules organiques et deux exemples d’espèces
inorganiques contenant l’élément carbone.
Conclusions :
-
-
A2. Encadrer le(s)
squelette(s) carboné(s) et le groupe caractéristique (fonctionnel) des
molécules suivantes :
·
1-bromobutane
·
Acide pentanoïque
·
Pentanoate d’éthyle
·
Heptan-3-one
Conclusion :
A3. Observe-t-on une
modification du squelette quand on passe du propan-1-ol à :
·
Propanoate de propyle
·
1-methoxypropane
·
Propanal
·
Propanone
·
Butan-2-ol
Conclusion :
B. Coupures/soudures de squelettes
B1.
Coupures
Citer une méthode permettant de fractionner un
squelette carboné. Quelle propriété doit posséder ce squelette pour que ça
fonctionne ?
5/2 :
Deux autres méthodes ?
B2.
Soudures
Quelles sont les deux grands modes de formation d’une
nouvelle liaison entre deux atomes (quelconques) ?
C. Les nucléophiles et les électrophiles
C1. Définition d’un
nucléophile ? Exemples du programme de 1ère année avec leur
formule de Lewis complète ?
Conclusions :
-
-
C2. Force
des nucléophiles
Comparer…
H2O et HO-
H2O et H2S ou Cl-
et I-
H2O et NH3
Conclusions :
- même atome et charges différentes
- atomes de la même colonne avec la même charge
- autres cas
C3. Dualité
basicité nucléophilie
Pourquoi de nombreux nucléophiles sont-ils aussi basiques
et de nombreuses bases sont-elles aussi nucléophiles ?
Attention, ce n’est pas systématique. Par exemple
I- est un excellent nucléophile et une base nulle dans l’eau (HI
acide fort, totalement dissocié) et LDA est une excellente base et un mauvais
nucléophile (trop encombré)
C4. Quelle
différence entre les notions de basicité et de nucléophilie ?
C5. Comment
activer un nucléophile ?
Attention !
-
-
C6. Définition d’un
électrophile ? Exemples du programme de 1ère année avec formule
de Lewis complète ?
Conclusions :
-
-
C7. Force
des électrophiles
Proposer un argument de classement
C8. Comment
activer un électrophile ?
Différentes méthodes selon le classement établi
en C6. Mais comme pour les nucléophiles,
Attention !
- avec AB
- avec AL
D. Acido-basicité en
chimie organique
D1. Echelle des pKa en
solution aqueuse ? où sont les couples dont
l’acide est fort ? les couples dont la base est
forte ?
D2. Comment utiliser des
acides ou des bases plus forts que H+ et HO- ?
D3. Force
des acides et des bases (général)
Exemple 1 : H2O/HO- et
H2S/HS-
Paramètre :
-
Exemple 2 : H2O/HO- et
CH3OH/CH3O-
Paramètre :
-
Exemple 3 :
CH3OH/CH3O- et CH3COOH/CH3COO-
Paramètre :
-
Exemple 4 :
CH4/CH3- NH3/NH2- H2O/HO-
Paramètre :
CF3COOH/CF3COO-
: placé comment ? pourquoi ?
PhOH/PhO- ?
D4. Comment passer de AH à A- ? dans
quel but ?
de B à BH+ ? dans quel
but ?
E1. Liaison
covalente
Définition d’une liaison covalente ? exemples ?
E2. Liaison
polarisée
Définition d’une liaison covalente
polarisée ? Exemples avec certains mettant en jeu un atome de
carbone ?
Voir liaison, polarisation, polarisabilité (F)
E3. Effet
inductif
·
charge d mal définie
·
Associé à un groupe chargé : exemples
·
Associé à une différence d’électronégativité : exemples
E4. Liaison
délocalisée
Définition d’une liaison covalente
délocalisée ?
Exemples avec certains mettant en jeu une
molécule ou un ion organique ?
E5. Effet
mésomère
· transfert de charges
entières
· définition d’un groupe à
effet mésomère attracteur, mésomère donneur
Exemples
E6. Effets
électroniques de groupes courants
Voir liaison délocalisée, mésomérie (G)
F. Liaisons, polarisation, polarisabilité
F1. Définitions ?
F2. Conséquences sur les
propriétés physiques ?
·
Températures de changement d’état
·
Miscibilité
F3. Interaction
solvant-soluté
Voir I les solvants
F4. Conséquences sur les
propriétés chimiques ?
G. Liaisons délocalisées, mésomérie
G1.
Définition
Définition de la mésomérie ? Représentation
avec le formalisme par flèches courbes ?
G2. Règles à
respecter ?
G3. Quelle est la vraie structure
de la particule ?
G4. Ce
qu’on interprète par la mésomérie
- stabilité
- géométrie
- réactivité
G5.
Renseignements complémentaires
- sur la stabilité
- sur les charges
- sur la réactivité
H. Réactions nucléophile / électrophile
H1.
Evolution sur C électrophile tétraédrique ?
H2.
Evolution sur C électrophile insaturé ?
H3.
Evolution ultérieure ?
I1. Solvant
ionisant
Définition ? Grandeur physique mise en jeu ?
I2. Solvant
dissociant
Définition ? Grandeur physique mise en
jeu ?
I3. Solvant
protogène (protique)
Définition ? Condition sur la molécule de
solvant ?
I4. Solvant
polaire
Grandeurs
à prendre en compte ? Mesure possible ? Par quels phénomènes peut-il
influencer le cours d’une réaction ?
I5. Choix
du solvant en chimie organique
- il doit dissoudre les réactifs
- résister aux réactifs/produits
« agressifs »
- rendre la réaction souhaitée aussi rapide que
possible
- favoriser la réaction souhaitée par rapport à
d’éventuelles réactions parasites
- pouvoir être chauffé pour activer la cinétique
-…
J1.
Définition
Exemples
du programme de première année?
J2. Qualité
d’un nucléofuge
Ex : HO- et H2O
Paramètre :
Ex : I- et Cl-
Paramètre :
J3. Comment
activer un nucléofuge
- AB
- AL
Rq : ce qui active le nucléofuge augmente souvent (toujours ?) le caractère
électrophile du C qui le portait
K. Oxydations et réductions en chimie organique
K1. Les
reconnaître
Comment montrer qu’une réaction est une oxydation ou une
réduction ?
Classement des fonctions
K2. Intérêt
d’oxyder
- en synthèse ou en analyse
- coupure oxydante
- oxydation totale ou ménagée
- pourquoi tant d’intérêt pour les aldéhydes ?
K3. Avec quoi
- les oxydants forts
- les oxydants doux
- la déshydrogénation
- les conditions expérimentales
K4. Intérêt de
réduire
- en synthèse ou en analyse
- passage entre fonctions trivalentes / divalentes /
monovalentes
K5. Avec quoi ?
-
-