.
|
|
La phénylalanine est un acide α-aminé, utilisé dans la synthèse de l’aspartame, édulcorant utilisé en remplacement du sucre, dans des boissons « light ». Sa structure est la suivante :
La synthèse se fait en plusieurs étapes à partir du benzène.
On fait réagir du chlorométhane sur le benzène, en présence d’un catalyseur. On obtient le composé A.
Écrire l’équation de la réaction. Donner le nom du composé A.
C6H6 +CH3Cl ---> C6H5-CH3 + HCl. A est le toluène.
Proposer un catalyseur pour réaliser cette réaction (formule, nom).
Trichlorure d'aluminium AlCl3.
Représenter la structure et préciser la nature de l’électrophile mis en jeu.
Le toluène réagit avec le dibrome en présence de lumière, pour conduire au composé B de structure :
Donner le nom systématique du composé B.
1-bromo-1-phénylméthane.
Représenter
la structure du produit majoritairement obtenu, si le composé A avait
été mis à réagir avec une mole de dibrome en présence de FeBr3. Expliquer l’orientation de la réaction.
Le
méthyle, donneur par effet inducteur, renforce la densité électronique
en positions ortho et para. La position para est la moins encombrée.
3. Étape 3
L’action du magnésium en poudre sur le composé B donne le composé C.
Préciser la structure du composé C.
Indiquer les conditions opératoires dans lesquelles doit être menée cette réaction.
Il faut travailler en milieu anhydre, sinon l'organomagnésien est détruit par
l'eau ( la réaction est vive) ; de plus l'éther, par ses propriétés basiques,
stabilise l'organomagnésien formé. L'éther est un produit inflammable :
travailler en absence de flamme.
Le composé C réagit avec le méthanal pour donner, après hydrolyse en milieu acide, un alcool D.
Ecrire les équations des réactions mises en jeu.
C6H5-CH2-MgBr + H2CO --->C6H5-CH2-CH2-O -MgBr.
C6H5-CH2-CH2-O -MgBr +H2O --->C6H5-CH2-CH2-OH +½MgBr2+½Mg(OH)2.Représenter la structure de D.
Préciser à quelle classe d’alcool appartient le composé D. Alcool primaire.
|
.
Le composé D s’oxyde en présence d’ions dichromate Cr2O7 2-, en milieu acide, en un composé E. Au cours de la réaction, l’ion dichromate se transforme en ion Cr3+. Le composé E obtenu réagit positivement avec la liqueur de Fehling.
Indiquer
ce que l’on doit observer expérimentalement lorsque le test à la
liqueur de Fehling est positif. Préciser quel renseignement fournit ce
test sur le groupe caractéristique porté par le composé E.
En présence d'un aldehyde, la liqueur de Felhing donne à température modérée un précipité rouge brique.
Écrire
les deux demi-équations électroniques intervenant dans la réaction qui
transforme l’alcool D en composé E, puis écrire l’équation de la
réaction.
L'alcol est noté R-CH2OH.
3 fois{ R-CH2OH = R-CHO + 2 électrons + 2H+}.
Cr2O72- + 6 électrons +14 H+
= 2 Cr3+ + 7 H2O
3 R-CH2OH + Cr2O72-
+14 H+ donne 3 R-CHO + 2 Cr3+
+ 6 H+ + 7 H2O.
Une
série d’étapes, non étudiées dans cet exercice, conduit à partir de E
au composé G. G est transformé en phénylalanine en une étape :
Indiquer un réactif envisageable pour passer de G à la phénylalanine. NH3.
Parmi
les mots suivants, indiquer quelle est la nature de cette réaction :
substitution, addition, oxydation, nucléophile, électrophile.
SN2 ( substitution nucléophile ) puis
élimination d'un proton.
|
-
|
|