Synthèse de la lidocaïne; autour du glycérol bac Stl chimie sept 2009.

La lidocaïne ou xylocaïne est un anesthésique local utilisé couramment en chirurgie dentaire. Dans le schéma réactionnel qui suit, on envisage de préparer ce composé à partir du benzaldéhyde en six étapes : Écrire l’équation de la réaction permettant d’obtenir le composé A et donner la formule d’un catalyseur possible. Justifier l’orientation de la réaction. Le groupe aldehyde -CHO présent sur le cycle est attracteur par effet mésomère : une seconde substitution sera donc orientée en méta. La réaction de Clemmensen permet d’obtenir le composé B.  Indiquer le rôle du zinc dans cette réaction. Le zinc joue le rôle de réducteur.  Nommer le composé B.  Donner la formule semi-développée du composé B’ que l’on obtiendrait en faisant réagir A avec le tétrahydruroborate de sodium de formule NaBH4, après hydrolyse. La fonction aldehyde est réduite en alcool primaire. La nitration de B mène à un mélange d’isomères trisubstitués portant un seul groupement nitro.  Donner la formule du catalyseur utilisé lors de cette réaction. L'acide sulfurique concentré.  Donner la formule et le nom de l’espèce l’électrophile impliquée dans cette réaction. Le réactif électrophile est le cation nitronium NO2+. Pour préparer le 2-chloroéthanoate de méthyle (réagissant sur D), on réalise une estérification de l’acide 2-chloroéthanoïque avec le méthanol. Écrire l’équation de la réaction. ClCH2-COOH + CH3OH = ClCH2-COO-CH3 + H2O. Donner les caractéristiques principales de cette réaction. L'estérification est lente, athermique, limitée par l'hydrolyse de l'ester. Donner le nom du groupe fonctionnel formé lors de la synthèse du composé E. La réaction de la diéthylamine avec E mène à la lidocaïne.  Écrire l’équation de cette réaction. Préciser à quel type de substituant appartient la diéthylamine dans cette synthèse de type Hofmann. L'atome d'azote porte un doublet disponible. Il joue le rôle de nucléophile.   Web www.chimix.com Autour du glycérol. Le glycérol est le propane-1,2,3-triol. On peut l’obtenir par saponification des triglycérides constituant les huiles végétales et les graisses animales mais on peut aussi réaliser sa synthèse industrielle à partir du propène. Obtention du glycérol à partir d'un triglycéride. Donner la formule semi-développée de l’acide octadéc-9-énoïque, de formule brute C18H34O2. CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CO2H CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CO2H Donner la formule semi-développée du triglycéride obtenu à partir de glycérol et de l’acide octadéc-9-énoïque (que l’on pourra noter simplement R-COOH).  Écrire l’équation de la réaction de saponification de ce triglycéride. Indiquer le nom général et l’utilisation courante du sel de sodium obtenu. Le carboxylate de sodium possède des propriétés détergentes ( savon). Étude de la première étape de la synthèse industrielle du glycérol à partir du propène. La première étape de cette synthèse permet de former le 3-chloroprop-1-ène à partir du propène en présence de dichlore à 500 °C, par une réaction de substitution. Représenter la formule semi-développée du composé X que l’on obtiendrait si la réaction  du propène avec le dichlore était réalisée à froid. Addition du dichlore sur la double liaison : CH3-CHCl-CH2Cl Donner la formule semi-développée du 3-chloroprop-1-ène. ClCH2-CH=CH2. X est-il un isomère du 3-chloroprop-1-ène ? Justifier la réponse. Deux isomères possèdent la même formule brute :  formule brute de X : C3H6Cl2 ; formule brute du 3-chloroprop-1-ène : C3H5Cl X n'est pas un isomère du 3-chloroprop-1-ène.  Expliquer pourquoi X possède deux stéréoisomères. Représenter l’un d’eux en représentation de Cram et déterminer sa configuration absolue, en justifiant la réponse. X possède un atome de carbone asymétrique. X existe sous forme d'un couple d'énantiomères. Une importante utilisation industrielle du glycérol. On peut faire réagir le glycérol avec l’acide orthophtalique de formule semi-développée : Donner précisément le type de polymérisation mise en jeu et préciser le groupement fonctionnel formé. Polycondensation entre un diacide et un trialcool avec élimination de molécules d'eau. On forme un groupement ester. Indiquer le nom général du polymère obtenu. Polyester.

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