Module 33 s6 les grandes classes des réactons organiques
I-Introducon : efet des solvants I-1-Inuence d'un solvant Le solvant est la maère dans laquelle s'efectue la réacon, qui est donc présente en large excès Le solvant n'intervient pas dans la réacon, on dit qu'il est c!imiquement c !imiquement inerte "ependant, le solvant n'est pas inac# pour autant, il peut sta$iliser, sta$iliser, ou désta$iliser, désta$iliser, un état de la réacon %n l'appelle l'efet de solvant La vitesse de réacon s'en trouve alors modi&ée, par#ois de manière très importante La réacon peut alors n'tre possi$le que dans certains solvants I-(-)ropriétés I-(-)ropriétés des solvants *oment dipolaire Le moment dipolaire caractérise le dip+le du solvant %n l'o$ent par q x r %. q est la diférence diférence de c!arge / en " 0et r est la distance entre les deux atomes / en m 0 )lus le moment dipolaire des molécules du solvant est élevée, plus celui-ci #avorise la #ormaon et le mainen des c!arges %n dit qu'il augmente son pouvoir ionisant "onstante "onstante diélectrique La constante diélectrique caractérise la permivé du solvant %n l'o$ent par : 2 34vide534solvant )lus la constante diélectrique du solvant est élevée, plus le solvant #avorise la séparaon séparaon des atomes voire empc!e les molécules de réagir réagir %n dit qu'elle augmente sont pouvoir dissociant )olarité et procité )our classer les solvants on ulise plut+t les termes de polarité et de procité : - 6n solvant est polaire s'il a un moment dipolaire et une constante diélectrique /sinon il est dit apolaire0 - 6n solvant est proque s'il peut #ormer des liaisons !7drogène /si non il est dit aproque0 8x : 9(% est polaire proque tandis que ""l est apolaire et aproque ;emarque : la solvataon des molécules est spéci&que L'efet du solvant varie donc selon les molécules concernées -"lassi&caon des solvants ?olvants aproques apolaires: "es solvants n'inuencent pas, ou très peu, la réacon Ils sont souvent insolu$les @ l'eau %n retrouve : !exane, $enAène, toluène, ""l ?olvants proques polaires:
"es solvants peuvent #ormer des liaisons !7drogène, possèdent un #ort pouvoir ionisant et un pouvoir séparateur élevé Ils sont souvent solu$les @ l'eau %n retrouve : 9(%, alcools, acides car$ox7liques ?olvant aproques dipolaires: "es solvants ne peuvent pas #ormer de liaison !7drogène, mais leurs molécules agissent comme des dip+les %n o$serve que des c!arges opposées apparaissent par mésomérie Ils possèdent un #ort moment dipolaire et une constante diélectrique élevée %n retrouve : B*C, B*?%, "9>"D, D*) ?olvants aproques peu polaires: "es solvants possèdent un moment dipolaire #ai$le Ils ne peuvent pas #ormer de liaison !7drogène %n retrouve : ét!ers, t!ioét!ers, E9C Le ta$leau ci-dessous classe les diférents solvants en #oncon de leur constante diélectrique et de leur moment dipolaire Le moment dipolaire est exprimé en Be$7e F I-- Inuence sur les réacons Lorsqu'un processus #ait intervenir des molécules c!argées, la réacon est #avorisée ou dé#avorisée selon que le solvant est polaire ou pas 6n solvant polaire #avorisera la #ormaon et la séparaon des c!arges, tandis qu'un solvant apolaire #avorisera la disparion des c!arges Lorsqu'un processus #ait intervenir des molécules de c!arges neutres, la polarité du solvant n'a aucune inuence Le solvant peut aussi inuencer la réacon au niveau de l'état de transion, $loquant ou accélérant la réacon II-;éacon de condensaon II-1- *écanisme générale des réacons de condensaon de composés car$on7lés )our que la réacon #onconne, il #aut que le composé car$on7lé possède au moins un !7drogène en al#a "'est une réacon d'autocondensaon, c'est-@-dire que deux mmes molécules réagissent entre elles *écanisme générale: F < ldolisaon " roton isaon I-(- "ondensaon aldolique en milieu acide et $asique
8n milieu acide 8n ulisant une $ase #ai$le sur un aldé!7de, peu sera sous #orme énolate 6ne $ase #ai$le #avorisera donc une autocondensaon II->- ;éacon aldolique mixte ;éacon : Les condensaons mixtes #ont réagir entre eux un aldé!7de et une cétone Bans ce t7pe de mélange, les condensaons maGoritaires sont d'ailleurs les condensaons mixtes plut+t que les autocondensaons Be plus, ils résultent presque touGours d'une aHaque de la cétone vers l'aldé!7de /plus électrop!ile0 )our augmenter ceHe sélecvité, on ulise un aldé!7de non énolisa$le le plus souvent c'est un aldé!7de aromaque %n l'appelle la réacon de "laisen- ?c!midt F III- ;éacon de trans#ert de p!ase : réacon d'alJ7laon III-1-"atal7seur de trans#ert de p!ase 6n catal7seur de trans#ert de p!ase est un catal7seur servant @ trans#érer une espèce c!imique d'une p!ase @ une autre 9a$ituellement il s'agit d'une p!ase aqueuse et d'une p!ase organique a&n de #aciliter une réacon c!imique Les composés c!imiques ulisés sont le plus souvent des sels de p!osp!onium ou d'ammonium quaternaire comme le $romure de tétra$ut7lp!osp!onium ou les sels de tétra$ut7lammonium : III-(-)rocessus catal7que La réacon @ catal7ser implique comme réac#s une espèce c!imique ionique solu$le en p!ase aqueuse et un composé organique solu$le dans un solvant organique Le composé c!imique ulisé comme catal7seur est solu$le en p!ase aqueuse et se dissocie en ions 6n des ions issus du catal7seur est !7drop!o$e Il #acilite le passage d'une des espèces du réac# en p!ase organique en #ormant une paire d'ions qui est extraite dans le solvant organique La réacon peut avoir lieu 8xemple 1 La réacon d'alJ7laon /su$stuon nucléop!ile0 de l'imidaAole par le 1-c!loro$utane en condions $asiques est un exemple de réacon qui a été réalisée grKce @ un catal7seur de trans#ert de p!ase, l'!7drox7de de tétra$ut7lammonium L'imidaAole est solu$le dans l'eau et possède une #oncon D9 qui peut tre déprotonée Le 1-c!loro$utane est solu$le en p!ase organique mais pas en p!ase aqueuse La #orme déprotonnée de l'imidaAole est solu$ilisée en p!ase organique en associaon avec l'ion tétra$ut7lammonium 6ne #ois que la su$stuon nucléop!ile a eu lieu, c e dernier retourne en p!ase aqueuse sous #orme de c!lorure et peut poursuivre son acon Gusqu'@ la &n de la réacon
