Chapitre 7 : Modifications De Groupe Caractéristique : Les Halogénoalcanes

Question 1

Que sont les classes d’halogénoalcanes ?

Answer 1

Question 2

Qu’est-ce qu’une réaction de substitution nucléophile sur un halogénoalcane et pourquoi peut-elle avoir lieu ?

Answer 2

Question 3

Qu’est-ce qu’une réaction de β-élimination ?

Answer 3

Question 4

Comment appelle-t-on l’ion halogénure formé lors d’une réaction de substitution nucléophile ?

Answer 4

Il est qualifié de nucléofuge ou de groupe partant

Question 5

Que peut-on dire de la cinétique d’une réaction Sn2 ?

Answer 5

Question 6

Que peut-on dire du caractère stéréosélectif et stéréospécifique d’une réaction de substitution nucléophile bimoléculaire ?
Qu’est-ce que l’inversion de Walden ?

Answer 6

Question 7

Lors d’une réaction de substitution nucléophile bimoléculaire, quel est l’ordre dans lequel s’effectuent : la formation de la liaison Nu—C et la rupture de la liaison C—X, comment qualifie-t-on alors ce mécanisme ?

Answer 7

Elles s’effectuent simultanément, on dit alors que le mécanisme est concerté

Question 8

Lors d’une réaction de substitution nucléophile bimoléculaire, où vient se greffer le nucléophile ?

Answer 8

Il se greffe sur le carbone, sur la face opposée à l’halogénoalcane (=en anti)

Question 9

Quelle est la conséquence d’une substitution nucléophile bimoléculaire, au niveau du descripteur stéréochimique du C ?

Answer 9

En revanche il y a un changement de la configuration relative

Question 10

Que peut-on dire de la cinétique d’une réaction SN1 ?

Answer 10

Question 11

Lors d’une substitution nucléophile monomoléculaire, que peut-on dire de la stéréoisomérie de la solution et pourquoi ? Que peut-on dire du caractère stéréosélectif et stéréospécifique de cette réaction ?

Answer 11

Pas stéréosélectif ⇒ pas stéréospécifique

Question 12

Qu’est-ce qu’un carbocation ?

Answer 12

C’est un carbone porteur d’une charge positive

Question 13

Tracer le diagramme énergétique d’une substitution nucléophile monomoléculaire

Answer 13

L’exemple n’est pas important

Question 14

Quel est le principal facteur d’influence sur la proportion des réactions de substitutions nucléophiles Sn1/Sn2 ?

Answer 14

C’est la classe de l’ halogénoalcane

Question 15

Qu’est-ce que le postulat de Hammond ?

Answer 15

Deux états proches en énergie le sont également dans leur organisation spatiale

Question 16

Pourquoi, dans le cas d’une substitution nucléophile monomoléculaire, la réaction est favorisée si le carbocation est substitué ?

Answer 16

Car s’il est substitué il est stabilisé par effet inductif, or par postulat de Hammond le complexe activé ressemble au carbocation, et s’il est plus stable l’énergie d’activation est plus faible, donc la vitesse est plus grande

Question 17

Pourquoi, dans le cas d’une réaction Sn2, la réaction est favorisée si le carbone est peu encombré ?

Answer 17

Car plus le carbone est encombré plus il est difficile pour le nucléophile de venir.

Question 18

Pourquoi certains halogénoalcanes réagissent plus vites lors d’un mécanisme Sn1 alors qu’ils sont moins substitués ? Lesquels ?

Answer 18

Question 19

Comment déterminer si un mécanisme de substitution nucléophile est monomoléculaire ou bimoléculaire (si on a un halogénoalcane secondaire) ?

Answer 19

Si on a un halogénoalcane secondaire, le mécanisme peut être monomoléculaire ou bimoléculaire, on suppose alors qu’il est monomoléculaire et on étudie la stabilité du carbocation.

Question 20

Comment le nucléophile influence-t-il la vitesse d’une réaction de substitution nucléophile monomoléculaire ? Justif

Answer 20

Question 21

Comment le nucléophile influence-t-il la vitesse d’une réaction bimoléculaire ?
Quel est le meilleur nucléophile entre RO- et RS-
Classer les halogènes selon qu’ils sont meilleurs ou moins bon nucléophiles pour une substitution nucléophile

Answer 21

Question 22

Comment le nucléofuge influence-t-il la vitesse d’une réaction monomoléculaire ? Et bimoléculaire ? Justif

Classer les halogènes selon qu’ils sont meilleurs ou moins bon nucléofuges pour une substitution nucléophile

Answer 22

Question 23

Comment le solvant influence-t-il la proportion de Sn1/Sn2 ?

Answer 23

Les réactions monomoléculaires sont favorisées par un solvant polaire protique, qui stabilise la charge du carbocation.
Les réactions bimoléculaires sont favorisées par un solvant apolaire aprotique.

Question 24

Comment déterminer si le mécanisme de substitution nucléophile est monomoléculaire ou bimoléculaire ?

Answer 24

Enlever l’annotation, remplacer par :
{
ordre global 1 = monomoléculaire
ordre global 2 = bimoléculaire
}
Et
{
mélange racémique = monomoléculaire
mélange non racémique = bimoléculaire
}

Question 25

Qu’est-ce qu’une β-élimination monomoléculaire ?

Answer 25

On a une première étape où l’halogène part en emportant la liaison, puis une acide capte un H en position β qui laisse une liaison qui se rabat pour en former une double

Question 26

Que peut-on dire du caractère stéréosélectif et stéréospécifique d’une réaction de β-élimination monomoléculaire ? Justif

Answer 26

Question 27

Qu’est-ce qu’une β-élimination bimoléculaire ?

Answer 27

Question 28

Que peut-on dire de l’ordre :
- du départ du groupe partant
- de la formation de la double liaison

Dans une β-élimination monomoléculaire ? Bimoléculaire ?

Answer 28

Pour une β-élimination monomoléculaire, le départ du groupe partant a lieu en premier puis il y a formation de la double liaison

Pour une β-élimination bimoléculaire, les deux s’effectuent en même temps et on dit alors que le mécanisme est «concerté»

Question 29

Quelle est la condition nécessaire pour qu’une β-élimination bimoléculaire ait lieu ?

Answer 29

Proton = H

Question 30

Qu’est-ce que la règle de Zaïtsev ?

Answer 30

= la β-élimination qui a lieu est celle où la double liaison C=C est la plus substituée possible

Question 31

Que peut-on dire du caractère stéréosélectif et stéréospécifique d’une β-élimination bimoléculaire ?

Answer 31

Question 32

Quels sont les trois facteurs qui influent sur la proportion de réaction de substitution nucléophile/élimination ?

Answer 32

• la température
• la structure et la taille de l’halogénoalcane
• la basicité du réactif

Question 33

Quels sont les nucléophiles qui favorisent les réactions de substitutions nucléophiles par rapport aux β-éliminations ? Que favorise l’eau ?

Answer 33

Question 34

Que favorisent les halogénométhanes entre les réactions de substitutions nucléophiles et les β-éliminations ? Justif

Answer 34

Juste des substitutions nucléophiles car il n’y a pas de H en position β

Question 35

Que favorisent les halogénoalcanes primaires entre les réactions de substitutions nucléophiles et les β-éliminations ? Justif

Answer 35

Ils sont peu encombrés et réagissent préférentiellement par substitutions nucléophiles bimoléculaires. Cependant, lorsque l’halogénoalcane est encombré en position en β, et qu’il est en présence d’une base forte ou très encombré, le pourcentage de β-élimination augmente.

Question 36

Que favorisent les halogénoalcanes secondaires entre les réactions de substitutions nucléophiles et les β-éliminations ?

Answer 36

Les deux sont possibles, une base forte favorise la β-élimination bimoléculaire tandis qu’un bon nucléophile favorise la substitution nucléophile bimoléculaire.

Question 37

Que favorisent les halogénoalcanes tertiaires entre les réactions de substitutions nucléophiles et les β-éliminations ? Justif

Answer 37

Ils réagissent essentiellement en β-élimination bimoléculaire en présence d’une base forte car le mécanisme de substitution nucléophile monomoléculaire est trop lent. Si la base est faible ou diluée, le mécanisme de substitution nucléophile monomoléculaire est prédominant. En l’absence de base, la substitution nucléophile monomoléculaire et la β-élimination monomoléculaire sont en concurrence.

Question 38

Comment la température influe-t-elle sur la proportion de réaction de substitution nucléophile/élimination ? Justif

Answer 38

Question 39

Qu’est-ce que la flèche de rétro-synthèse ?

Answer 39

C’est la flèche qu’on utilise pour montrer les réactifs nécessaires à la formation d’un composé : ⇒

A ⇒ B + C, signifie qu’il faut B et C pour former A

Question 40

Que signifie un Δ au-dessus d’une flèche dans un réaction ?

Answer 40

Elle indique un chauffage

Question 41

Comment appelle-t-on une molécule qui comporte un OH sur un cycle ? Que vaut son pKa ?

Answer 41

C’est un phénol, il a un pKa d’environ 10

Question 42

Comment est la polarité de la liaison C — X ?

Answer 42

C chargé très positivement et X très négativement (penser à F par exemple)

Question 43

De manière générale, quel rôle joue l’halogénoalcane dans les réactions ?

Answer 43

Il est celui qui subit les réactions