CHIMIE

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COURS
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Composés à liaison carbone-halogène
Représentation simplifiée
des réactions
Comme l’indique l’exemple ci-contre,
à la place d’une équation, la réaction
sur un substrat donné peut être schématisée
par l’indication des réactifs (en
général au-dessus de la flèche), du solvant,
de la température, de la nécessité
d’un chauffage, symbolisé par la lettre
∆, et des substances éliminées (précédées
du signe –). Cette représentation
est surtout intéressante lorsque plusieurs
étapes successives sont décrites, seule
l’évolution du substrat étant ainsi suivie.
(*) Rappelons qu’un alcène est un
hydrocarbure non cyclique possédant
une double liaison C=C, sa formule
brute est C nH 2n. Plus généralement, un
dérivé éthylénique est un composé possédant
dans sa structure au moins une
double liaison C=C.
4 Les réactions d’élimination
4.1 Bilan, conditions
■ Le chauffage d’un halogénoalcane R–X en présence d’une base forte conduit
à la formation d’un alcène par une réaction d’élimination d’une molécule d’hydracide
HX.
Exemple :
K , HO , EtOH
H3C–CHBr–CH3 H3C–CH=CH2 2-bromopropane ∆, –HBr propène
Le propène formé dans cette expérience peut être mis en évidence par la décoloration
d’une solution aqueuse de dibrome.
L’élimination d’un hydracide halogéné est appelée déshydrohalogénation.
L’hydracide n’apparaît pas dans le milieu basique, comme le ferait croire l’écriture
schématique précédente, mais il se forme l’ion halogénure et l’acide conjugué
de la base utilisée. Le schéma général avec une base B est :
■ Plus généralement, un dérivé halogéné conduit dans les mêmes conditions
à un dérivé éthylénique (*) .
Exemple :
Na , EtO , EtOH
chlorocyclohexane cyclohexène (100 %)
55 °C, –HCl
La réaction est appelée élimination 1,2 ou b-élimination ; les atomes éliminés,
X et H, sont portés par deux atomes de carbone voisins, notés a et b :
H–C b –C a –X
R2CH–CR2X + B D
R2C=CR2 + BH + X b-élimination
dérivé halogéné base forte
dérivé éthylénique
■ Les bases utilisées sont généralement l’hydroxyde de sodium ou de potassium
dans l’éthanol comme solvant, ou un ion alcoolate RO – (ion éthanolate
H 3C–CH 2–O , ion méthanolate H 3CO , ion 2-méthylpropan-2-olate, noté
t-BuO ) dans l’alcool ROH correspondant comme solvant (respectivement
l’éthanol H 3C–CH 2–OH, noté EtOH, le méthanol H 3COH, noté MeOH, le
2-méthylpropan-2-ol, noté t-BuOH), ou dans le diméthylsulfoxyde (CH 3) 2S=O,
noté DMSO.
■ La base est aussi un nucléophile, la réaction d’élimination est souvent en
concurrence avec une réaction de substitution, les dérivés éthyléniques sont
alors obtenus en même temps qu’un produit de substitution.
Exemple :
R 2CH–CR 2X + B D R 2C=CR 2 + BH + X
MeO , MeOH
H 3C–CH 2–CH 2Br H 3C–CH 2–CH 2–O–CH 3 et H 3C–CH=CH 2
1-bromopropane –HBr 1-méthoxypropane (92 %) propène (8 %)