CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Chimie, 1 re année, PCSI –La photocopie non autorisée est un délit
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Exercices
1
Chiralité
Indiquer si les composés suivants possèdent des configurations
chirales et si celles-ci sont séparables à température
ambiante :
1) H3C–N 2) H–N
C6H5 H
3) H3C–N–C3H7 4) nicotine
C2H5 HO
5) sérotonine
2
Applications directes du cours
Séparation des constituants
d’un mélange
Il s’agit de séparer les constituants d’une solution dans
l’éthoxyéthane : le toluène C 6H 5CH 3 ,l’aniline C 6H 5NH 2
et l’acide benzoïque C 6H 5COOH .
On dispose pour cela d’une solution d’hydroxyde de sodium
à5% ,d’acide chlorhydrique à2mol . L –1 ,de sulfate de
magnésium anhydre et de tout montage nécessaire utilisé au
laboratoire.
Proposer un protocole opératoire permettant d’obtenir les
trois composés purs.
Données concernant les produits :
pKA à25 °C : aniline : 4,63 ; acide benzoïque : 4,19.
solubilité
dans l’eau
T fus sous
1,013 bar
T éb sous
1,013 bar
CH 3
éthoxyéthane
insoluble
- 116,2 °C
34,5 °C
NH
toluène
insoluble
– 95 °C
110,6 °C
CH 3
N
CH 2CH 2NH 2
aniline
faible
– 6,3 °C
184 °C
(68,3 °C
sous
10 mmHg)
N
CH 3
acide
benzoïque
faible
122,4 °C
–
3
Réactions des amines
Compléter les schémas de réaction suivants en donnant le
produit (ou les produits) obtenu(s) :
1) sec-butylamine + CH 3–CH 2MgBr c …
2) CH 3–NH 2 + CH 3CH 2I en excès c …
3) (CH 3) 3N + H + Cl c …
4
Catalyse par transfert de phase
La synthèse de WILLIAMSON d’un éther de phénol, le
butoxybenzène, est réalisée selon le protocole suivant :
12 g de phénol, 7 g d’hydroxyde de sodium, 10 mL de
1-bromobutane, 25 mL d’eau et 1 g de chlorure de benzyltributylmmonium
sont portés à reflux sous vive agitation pendant
50 minutes.
Après refroidissement du mélange réactionnel, puis décantation,
la phase organique est lavée avec une solution d’hydroxyde
de sodium à 5 % (pourcentage massique), puis à
l’eau. Un séchage sur sulfate de magnésium est réalisé et le
butoxybenzène récupéré.
phénol :
butoxybenzène :
1 • Le phénol réagit selon une réaction acido-basique avec
l’hydroxyde de sodium. Donner l’équation de cette réaction.
2 • Donner l’équation de la réaction conduisant au butoxybenzène
et proposer un mécanisme interprétant sa formation.
3 • Sachant que le 1-bromobutane n’est pas soluble dans
l’eau, expliquer le qualificatif «catalyseur par transfert de
phase »attribué au chlorure de benzyltributylmmonium.
5
OH
O
Résolution d’un mélange racémique
Le but de ce problème est de montrer qu’il est possible de
séparer les deux énantiomères de la but-3-yne-2-amine A :
CH 3–CH–C ≡C–H
NH 2
CH 2CH 2CH 2CH 3
1 • Deux énantiomères sont-ils séparables par distillation ?
par chromatographie sur colonne de silice ?
2 • Représenter l’acide (2R, 3R)-tartrique (ou acide 2,3-dihydroxybutanedioïque)
B dextrogyre. Cette molécule admetelle
un énantiomère ? Si oui, le représenter.
3 • Il existe un troisième stéréoisomère de l’acide tartrique.
Le dessiner. Que dire de son activité optique ?