CHIMIE

© Hachette Livre – H Prépa / Optique, 1 re année, MPSI-PCSI-PTSI –La photocopie non autorisée est un délit
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Corrigés
3
1) CH3–CH3 +
Br–Mg
NH
2) CH3–CH2NHCH3,(CH3CH2) 2NCH3, (CH3CH2) 3N
CH3 I ,CH3–CH2N
H2CH3 I ,
(CH3CH2) 2N
HCH3 I .
3) (CH3) 3N
H Cl
1) Équation de la réaction acido-basique :
2) Équation de la réaction :
Le 1-bromobutane est un dérivé halogéné primaire, une
substitution nucléophile bimoléculaire peut être proposée.
3) Le chlorure de benzyltributylammonium a pour formule
semi-développée :
((C 6H 5)CH 2)(H 3C–CH 2–CH 2–CH 2) 3N ,Cl
L’ion benzyltributylammonium est amphiphile :
L’ion phénolate, C 6H 5O , est soluble dans l’eau ; le 1bromobutane
est insoluble dans l’eau. L’ion benzyltributylammonium
est soluble dans les deux phases, il se situe
à leur interface et permet de mettre en contact les deux
réactifs ; la tête hydrophile interagissant avec l’ion
phénolate et la partie hydrophobe avec le 1-bromobutane,
les deux réactifs en contact peuvent ainsi réagir.
5 1) Non : les distances interatomiques sont identiques
dans les deux énantiomères et la silice est achirale.
2) D’après la règle séquentielle de Cahn, Ingold et Prélog :
–OH > –COOH > –CHOH–COOH > – H
où « > »signifie prioritaire sur.
OH
Cette molécule admet un énantiomère :
COOH
(S)
HO C
C H
(S)
H OH
HOOC
3)
4
OH O
HO
+ + H2O O
+ CH3CH2CH2CH2Br ((C 6 H 5 )CH 2 )(H 3 C-CH 2 -CH 2 -CH 2 ) 3 N
partie hydrophobe
CH2CH2CH2CH3
O + Br
C
C
*
* (R)
HOOC
H
(R) H COOH
HO
HO
C
*
(S)
HOOC
(+) acide tartrique
OH
(R)
* C
H
H COOH
partie hydrophile
son activité optique est nulle (isomère méso).
4) CCH
(R)
C
H3C H
NH3 CCH
(S)
et C
H NH3 H3C Les deux sels sont des diastéréoisomères, leurs propriétés
physiques sont différentes : a priori leurs solubilités ne
sont pas identiques, il est possible qu’un des deux sels
puisse cristalliser.
5) Les pouvoirs rotatoires spécifiques sont différents et ne
sont pas opposés, car il s’agit de diastéréoisomères.
6) Le sel traité par une solution de carbonate de potassium
conduit à l’amine de configuration R et à l’ion (+) tartrate
par une réaction acido-basique.
L’amine de configuration R :
CH3 –NH 2 > –C≡CH >–CH 3 >–H
7) On obtient l’amine de configuration S.
1) A : CH3–CH2–CH2Br ;
B : (CH3–CH2–CH2) 2NH ;
C : (CH3) 3C–CH2– –CH2–C(CH3) 3 ;
D : (CH3) 3C–CH2–CHO ; E : (CH3) 3C–CH2COOH ;
F : (CH3) 3CCH2COO
, N
6
O
CH CH
O–O
H2(CH2CH2CH3) 2 ;
G : (CH3) 3CCH2CON(CH2CH2CH3) 2 .
2) • CH3–CH=CH2cA (cf. chap. 7).
• A c B (cf. § 3.2.).
3) L’hydrolyse libère H2O2 ,oxydant, qui oxyderait l’aldéhyde
formé en acide carboxylique.
Le milieu réducteur : Zn en milieu acide (CH3COOH).
4) En réalisant l’hydrolyse en milieu oxydant : on ajoute
H2O2 en milieu acide.
7
1)
N N=C
H
+ H2O O–CH3 2) Par hydrogénation catalytique hétérogène :
A + H2(g)c B
3)
(H3C) 2 NH
O
+ CH2 – CH2 H2C–CH2 –O
(H3C) 2 N–H
(H 3C) 2 N
C
H
HCC
N
H 2C–CH 2 –OH
OOC (R)
C
OH
(R)
C
H
COOH
HO H
C
OOC (R)
C
OH
(R)
C
H
COOH
HO H
NH 2
+ CH3 –O
NH2 C–H
O
En milieu acide :
H
(H 3C) 2 N–CH 2 –CH 2 –OH
(S N2) (H 3C) 2 N–CH 2 –CH 2 –OH 2
(H3C) 2 N–CH2 –CH2 –Cl + H2O H
(H3C) 2N–CH2 –CH2 –Cl + OH
4)
8 1) B : H3C–CH–CH2OH N
H3C CH3 2) O
H3C–CH–CH2 NH(CH3) 2
H3C–CH–CH2 –O
N–H
H3C CH3 H3C–CH–CH2OH N
H3C CH3 L’amine est un nucléophile.
C : H3C–CH–CH2 –N(CH3) 2
OH
C est l’isomère prépondérant, l’effet donneur de CH3
O
diminue la polarité de la liaison C–O : H3C–CH O
par rapport à la liaison C–O: CH2 donc le nucléophile
attaquera préférentiellement le carbone 1.
3) D : H3C–CH–CH2Cl N
H3C CH3 4) Par une substitution nucléophile bimoléculaire sur D,
on obtient E :
F :
G :
9
H
H 3 C–CH– CH 2 – C(C 6 H 5 ) 2
N
H 3 C CH 3
H 3 C–CH– CH 2 – C(C 6 H 5 ) 2
N
H 3 C CH 3
1)
H
N
N–CH2 CH2 CH2 N(CH3) 2
mépyramine
H3C–CH–CH2 –C(C6H5 ) 2
H3C N
CH3 CN
–CH 2 Cl + K + CN
C
HN CH 2 CH 3
c
(H 3C) 2 N–CH 2 –CH 2 –OH 2
H
(H 3C) 2 N–CH 2 –CH 2 –Cl
D
OCH 3
C
O CH 2 –CH 3
+ H 2O
–CH 2 –CN + K + Cl
B X : KCl