Aurélie nov 2000

les acides carboxyliques


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1

synthèse

Par oxydation d'un carbure éthylénique E, on obtient 2 composés F et G.

F donne avec l'alcool éthylique une réaction d'équilibre au cours de laquelle il se forme du propanoate d'éthyle.

G peut être obtenu par hydrolyse du produit d'addition de l'anhydride carbonique sur le bromure de propyl-magnésium.

  1. Donner les formules et les noms de E, F, G
  2. écrire les réactions. 

corrigé

CH3-CH2-CH2-MgBr + CO2 conduit à CH3-CH2-CH2-COOH acide butanoïque (G)


2

à partir

du but-1-ène

Le but-1-ène traité par du bromure d'hydrogène en présence d'un peroxyde organique donne un corps A.

A est transformé par une solution diluée d'hydroxyde de sodium en B qui, par oxydation par le dichromate de potassium en milieu acide à 70°C donne C.

C traité par le chlorure de thionyle SOCl2 donne D.

  1. Ecrire les équations des réactions correspondantes en donnant les formules semi développées des composés formés. On équilibrera l'équation d'oxydoréduction.
  2. Indiquer les noms des produits A, B, C, D.
  3. Préciser le mécanisme de formation de A à partir du but-1-ène.

corrigé

 

CH3-CH2-CH=CH2 + HBr donne CH3-CH2-CH2-CH2Br 1-bromobutane (A)

(A) +HO- donne CH3-CH2-CH2-CH2-OH butan-1-ol (B)

2{ Cr2O72- +6 e- + 14H+ --> 2Cr3+ + 14H2O } réduction

3{ C3H7CH2OH + H2O --> C3H7COOH + 4 e- + 4H+ } oxydation

2Cr2O72- + 3C3H7CH2OH + 16H+ --> 4 Cr3+ + 3C3H7COOH + 11H2O

acide butanoïque (C)

(C) + SOCl2 donne SO2 +HCl +CH3-CH2-CH2-CO


3

acide lactique

On utilise l'éthanal comme réactif organique de base et tous les produits minéraux utiles.

  1. Indiquer un schéma réactionnel permettant de passer de l'éthanal à l'acide 2-hydroxypropanoïque ou acide lactique. En déduire l'abondance relative des 2 formes, notées R et S, sous lesquelles cet acide est obtenu. En donner les représentations de Fischer.
  2. Le chauffage de l'acide 2-hydroxypropanoïque et de l'acide 3-hydroxybutanoïque fournit respectivement 2 composés A et B de formules brutes C6H8O4 et C4H6O2. Déterminer A et B ainsi que leurs isomères éventuels.

 

 corrigé

CH3-CHO + HCN conduit à : CH3-CHOH-CN

puis en présence H3O+ à : CH3-CHOH-COOH

On obtient un mélange racémique : 50% de R et 50% de S


La déshydratation intramoléculaire de l'acide 3-hydroxybutanoïque donne l'acide but-2-ènoïque.

CH3-CHOH-CH2-COOH donne CH3-CH=CH-COOH (configurations Z et E)

L'estérification entre 2 molécules d'acide lactique donne un lactide.

2 C * asymétriques donc 4 isomères.


4

à partir de l'acide monochloroacétique

 

  1. En partant de l'acide monochloroacétique on fait agir du cyanure de sodium. De quelle réaction s'agit-il ? Quel produit noté A obtient-on ?
  2. Comment obtenir à partir de A l'acide propane-dioïque B ou acide malonique ? Que donne l'action de l'éthanol sur B ? Soit C le composé obtenu ; quel est le mécanisme de sa formation ?
  3. On fait réagir mole à mole de l'éthanolate de sodium en milieu éthanol sur C pour obtenir un carbanion. Quel est le produit D et justifier sa formation.
  4. On ajoute alors une mole d'iodoéthane au produit D. Décrire la réaction. Quel est le produit E obtenu ?
  5. On fait réagir sur E de l'éthanolate de sodium, puis de l'iodoéthane. Quel est le produit F obtenu ?
  6. Préciser la réaction et les conditions requises pour obtenir le diacide G à partir de F.
  7. Le chauffage de G conduit à la perte d'une mole de CO2 par mole de G. On obtient un monoacide H. Quelle est sa formule ? On effectue la réduction de H par LiAlH4. Quel produit final I obtient-on ?

 

corrigé

substitution nucléophile SN2

Cl-CH2-COOH donne NC-CH2-COOH acide 2-cyanoéthanoïque (A)

l'hydrolyse acide conduit à HOOC-CH2-COOH acide propanedioïque (B)

estérification en présence d'éthanol propanedioate d'éthyle (C)

C2H5-OOC-CH2-COO-C2H5


Le diester possède deux atomes d'hydrogène activés (assez facile à arracher) par les deux groupements électro-attacteurs. Ces hydrogènes aux propriètés acides peuvent être arrachés par une base forte comme l'éthanolate C2H5O-.

suivi ensuite par des réactions analogues à la fixation d'un second groupe ethyle.


hydrolyse en milieu acide du diester F, suivi de l'élimination de CO2 par chauffage et de la réduction de la fonction acide en alcool par LiAlH4.

 

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