CHIMIE

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OBJECTIFS
• Connaître les possibilités d’évolution,
liées à la structure, des dérivés
possédant une liaison carbonehalogène,
par substitution ou par
élimination.
• Distinguer les propriétés nucléophiles
et les propriétés basiques de
certains réactifs.
• Connaître les mécanismes limites
de ces réactions de substitution et
d’élimination.
• Utiliser ces mécanismes limites pour
comprendre l’influence de différents
facteurs : structure du substrat,
nature du groupe nucléofuge,
nature du réactif, polarité du solvant
et température.
• Connaître les possibilités de stéréosélectivité
et de régiosélectivité
de ces réactions ; interpréter la stéréosélectivité
à l’aide des mécanismes
limites.
PRÉREQUIS
• Structure des molécules, schémas de
Lewis, géométrie par la méthode
V.S.E.P.R., charges formelles (cf. chap.
2).
• Notions de mécanisme réactionnel,
molécularité, processus (étapes) élémentaires,
profil d’énergie potentielle,
coordonnée de réaction, intermédiaires
de réaction, état de transition,
approximations en cinétique des réactions
complexes : A.E.Q.S. et étape
cinétiquement déterminante (cf.
chap. 5).
• Électronégativité, polarité d’une liaison,
moment dipolaire (cf. chap. 2).
• Nucléophilie, électrophilie, acidobasicité
de Lewis (cf. chap. 7).
• Nomenclature vue en Terminale
S (cf. annexe 6).
Composés
à liaison
carbone-halogène
INTRODUCTION
Les composés possédant une liaison carbone-halogène, dont
l’appellation générale est dérivés halogénés, sont essentiellement
des produits ou intermédiaires de synthèse, mais il en existe
à l’état naturel. En 1992, cinq cents composés naturels chlorés
étaient connus, un certain nombre en milieu marin. Le plus abondant
est le chlorométhane CH3Cl, formé, par exemple, sous l’action
de bactéries et de micro-organismes marins. Les
polyhalogénoalcanes sont d’autant moins inflammables qu’ils
«contiennent » plus d’atomes d’halogène ; certains sont alors
employés comme agents extincteurs. On appelle fréons des dérivés
halogénés dont la molécule renferme au moins un atome de
fluor. Les chlorofluorocarbones ou CFC, dont la molécule renferme
uniquement des atomes de carbone, de chlore, de fluor, et,
pour certaines, des atomes d’hydrogène, sont particulièrement
inertes chimiquement et difficiles à détruire. Fluorures exceptés,
de nombreux dérivés halogénés sont reconnus cancérogènes ; il en
est ainsi de l’iodométhane ICH3 , du 1,2-dichloroéthane
ClCH2–CH2Cl , du tétrachlorométhane (tétrachlorure de carbone)
CCl4 , du chlorure de vinyle H2C=CHCl. L’action cancérogène
est liée à l’alkylation (fixation d’un groupe alkyle) des
sites azotés de l’ADN des chromosomes du noyau cellulaire.
Les dérivés halogénés sont importants du point de vue théorique
(car les mécanismes des réactions ont été bien étudiés), et au plan
pratique par la grande variété des synthèses qu’ils permettent et
par leur emploi comme insecticides, solvants, anesthésiques, ...
ou, en grandes quantités, comme matières plastiques (polychlorure
de vinyle, PVC).
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