Hydrogénation : Passage De L’Alcène À L’Alcane Flashcards
Que signifie hydrogénation ?
Addition de H2 : on met un H sur chacun des C
Que peut-on dire du caractère thermodynamique de l’hydrogénation ? Qu’en conclut-on ?
Réaction très exothermique ⇒ favorisée à très basse température ⇒ très lente ⇒ nécessite d’utiliser un catalyseur
Qu’utilise-t-on comme type de catalyseur pour l’hydrogénation de l’alcène ?
Des métaux de type Pt, Pd ou Ni
Pourquoi la catalyse de l’hydrogénation de l’alcène est-elle hétérogène ?
Car le catalyseur est solide dans une phase liquide
Pour un catalyseur solide, où se déroule la réaction ?
À la surface du catalyseur
Justifier qu’on utilise de la poudre de platine et non pas une tige de platine comme catalyseur pour l’hydrogénation des alcènes
Le catalyseur doit offrir la plus grande surface possible, car la réaction a lieu à sa surface, on utilise donc de la poudre pour augmenter la surface spécifique du catalyseur
Qu’appelle-t-on surface spécifique d’un catalyseur ?
C’est la surface de catalyseur exposée par g de catalyseur (m².g-1)
Donner trois catalyseurs classiques pour l’hydrogénation des alcènes
Qu’a le Ni de Raney de spécial ?
Quelle est la réaction d’hydrogénation la plus simple ?
= + H2 → —
Qu’est-ce qui joue sur la vitesse de réaction de l’hydrogénation de l’alcène ?
Plus l’alcène est substitué (encombré), plus la vitesse diminue
Quelle est la conséquence de l’influence de l’encombrement des alcènes sur la vitesse de la réaction d’hydrogénation ? Comment ?
Puisque certaines hydrogénations vont se faire plus vite, on peut envisager de ne faire réagir que les liaisons les moins encombrées (en utilisant des catalyseurs peu efficaces pour augmenter les différences relatives de vitesse)
Que peut-on dire de la stéréochimie de la réaction d’hydrogénation ? Justifier avec un exemple
Elle est donc diastéréospécifique (ne sélectionne que 2 des 4 stéréoisomères et ceux-ci dépendent du diastéréoisomère initial)
Quelle est la première chose à faire lorsqu’on trace les produits d’une réaction d’hydrogénation ?
Tracer les H qui partent vers le haut sur une molécule et directement tracer les H qui partent vers le bas sur une autre molécule, pour être sur de ne pas oublier la moitié des produits
Quelles sont les étapes de la catalyse hétérogène ?
Quels sont les deux types d’adsorption ?
- chimisorption
- physisorption
Qu’appelle-t-on «chimisorption»
C’est l’adsorption par liaison avec le catalyseur
Qu’appelle-t-on «physisorption»
C’est l’adsorption par interaction de Van de Waals
Lors de la catalyse de la réaction d’hydrogénation, comment le produit est-il accroché au catalyseur ?
Par les H
Expliquer la possibilité de diastéréosélection de la réaction d’hydrogénation ?
Si une des faces de l’alcène est plus encombrée, le catalyseur (et donc les H) se fixent préférentiellement sur la face la moins encombrée
Lors d’une hydrogénation, l’adsoption est elle une chimisorption ou une physisorption ?
- Chimisorption lors de l’accroche des réactifs
- Physisorption lorsqu’ils se sont transformés en produit
Peut-on hydrogéner des alcynes ?
Oui
Donner la chaine de réactions de l’hydrogénation des alcynes
Qu’appelle-t-on «catalyseur empoisonné» ?
Il est éventuellement possible de s’arrêter à l’alcène lors de l’hydrogénation de l’alcyne si on utilise un catalyseur peu efficace, appelé «catalyseur empoisonné»
Quel est le catalyseur empoisonné que l’on utilise généralement ?
C’est le Pd de Lindler
Peut-on hydrogéner n’importe quelle double liaison ?
Les doubles liaisons C=O et C=N ne sont pas réactives dans les conditions usuelles de cette réaction.
On ne fait pas non plus d’hydrogénation sur le benzène.
À quoi fait-on attention avec le benzène ?
On ne lui fait jamais les réactions classiques qu’on voit
Qu’est-ce que le catalyseur de Wilkinson ?
Donner sa géométrie et sa représentation
Quel est l’intérêt de la catalyse homogène ?
Elle est souvent plus efficace et beaucoup plus sélective
Comment est modifiée la réaction d’hydrogénation par l’utilisation du catalyseur de Wilkinson ?
Pas trop de différence, la réaction est encore stéréospécifique SYN
Comment sont modifiées la chimiosélectivité, la régiosélectivité et la stéréosélectivité de la réaction d’hydrogénation en passant par une catalyse homogène (catalyseur organométallique)
- chimiosélectivité : inchangée, C=O et C=N ne réagissent toujours pas
- régiosélectivité : il est plus facile d’hydrogéner uniquement les liaisons C=C les moins encombrées
- stéréosélectivité : inchangée, toujours stéréospécificité SYN
Quel est l’intérêt d’utiliser un catalyseur organométallique cationique (catalyse homogène) ?
Ils sont très efficaces
Quel est l’intérêt d’utiliser un catalyseur organométallique chiral (catalyse homogène) ?
La catalyse asymétrique permet d’obtenir des excès énantiomériques
Qu’appelle-t-on excès énantiomérique ee ?
ee = différence de proportions / somme des proportions
Comment appelle-t-on la surface de catalyseur exposée par g ?
Surface spécifique
Quelles sont les deux sélectivités que l’on peut envisager pour la réaction d’hydrogénation ?
- ne faire réagir que sur les liaisons les moins encombrées
- ne faire réagir que sur les alcynes
Expliquer pourquoi l’hydrogénation est une addition SYN
Car elle se fait à la surface du catalyseur, où sont accrochés les H, qui doivent donc nécessairement s’accrocher du même côté
Qu’est-ce que la «catalyse homogène» ?
C’est la catalyse par des métaux pourvus de grosses chaînes carbonnées et qui sont ainsi solubilisés
