CHIMIE

(*) Selon le solvant utilisé, l’hydracide
est majoritairement, soit polarisé
H d –X d (la liaison se rompt lors de la
première étape), soit ionisé en ion hydronium
donneur de proton et ion halogénure.
(**) Un carbocation, aussi appelé ion carbénium,
possède une charge formelle + e
sur un atome de carbone lié par trois doublets
d’électrons à trois atomes voisins et
auquel il manque deux électrons de
valence pour satisfaire à la règle de l’octet.
Cette absence de deux électrons correspondant
à une lacune électronique est
souvent matérialisée par un petit rectangle.
Un carbocation est primaire, secondaire
ou tertiaire si l’atome de carbone est lié
à un, deux ou trois atomes de carbone.
Des carbocations primaires ou secondaires
ne semblent pas avoir été mis en évidence.
Nous les considérerons par simplification,
au moins comme entités transitoires
ou transférées lors de la réaction.
Carbocation :
primaire, secondaire, tertiaire
R
H
C R
H
3 2 1 d d
H3C CH CH2 + H Cl
Doc. 14 Profil
énergétique de la
réaction d’addition
de chlorure d’hydrogène
sur le propène.
Le document
compare les profils
obtenus selon que
l’ion H ⊕ se fixe sur
C 1 ou C 2 .
H
C R
E p
R
C
E pa 1,1
R
R
E pa 1,2
H
H 3C
H
3.2.4. Mécanisme par carbocation
3.2.4.1. Description
COURS
Un mécanisme en deux étapes est proposé. Dans la première étape, cinétiquement
déterminante, il y a attaque électrophile de la double liaison par le proton de
l’hydracide (*) et formation d’un carbocation (**) .Soit, sur l’exemple du propène,
protoné sur l’atome de carbone C 1 :
Le carbocation est attaqué dans une deuxième étape par l’ion halogénure pour
former le dérivé halogéné.
H 3C
Remarque
Réactivité de la double liaison carbone-carbone
3
H3C 2
CH
1
CH2 +
d
H
d
Cl
cinétiquement
déterminante
k1 attaque
électrophile
sur le propène
3
H3C 2
CH
1
CH3 +
Cl
3 2
CH
1
CH3 +
Cl
k2 3
H3C 2
CH
(k2 >> k1 )
Cl
1
CH3 L’hydrogène étant trop petit pour donner un ion ponté stable, l’intermédiaire est alors un
carbocation.
3.2.4.2. Profil énergétique
Le profil énergétique est représenté au document 14. Dans l’état de transition supposé
pour l’étape 1 , la liaison C ...... H est en partie formée et la liaison C= C est
en partie rompue. La charge + e est répartie sur l’atome H et sur l’un des atomes
de carbone (doc. 14).
d
C ...... C
d
H
H
H3C CH2 C
carbocation
secondaire
......
T 1,1
......
T 1,1
T 1,2
H
H
d
C ...... C
H3C H
d
H
T1,2 H
H 3C
carbocation
primaire
I 1
I 2
intermédiaire I
carbocation
H
H
C CH3 + Cl
+ Cl
T 2,1
T 2,2
H3C – CH2 – CH2 Cl
H 3C – CH – CH 3
Cl
H 3C–CH 2 –CH 2
Cl
Cl
H 3C–CH–CH 3
7
c.r.
© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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