1. On considère les composés monohalogénés de formule brute C₄H₉Cl . Ecrire les formules semi-développées de tous les isomères et indiquer leur nom.
2. On envisage leur obtention par addition de chlorure d'hydrogène sur un alcène. Quels isomères obtiendra t-on suivant la nature de l'alcène et le processus expérimental ?
3. On étudie le 2-chloro-2-méthylpropane note C et le 1-chlorobutane noté D. On réalise l'expérience suivante :
   - Dans un solvant constitué d'un mélange à volumes égaux d'eau et d'éthanol, on verse quelques gouttes de C, on agite puis on ajoute quelques gouttes d'une solution de nitrate d'argent. On observe l'apparition d'un solide blanc. On recommence la même opération avec le corps D. On n'observe aucun précipité. Interpréter ces résultats.
4. Les corps C et D peuvent réagir avec une solution aqueuse ou alcoolique de soude :
   - Ecrire leséquations des réactions en précisant les conditions expérimentales.
   - On utilise une solution de soude diluée ( 0,01 mol/L) et on étudie la réaction avec le corps C. La vitesse de cette réaction peut être suivie en mesurant le temps t au bout duquel les ions HO^- ont disparu en nombre suffisant pour faire virer le bleu de bromothymol ajouté dès le début au milieu réactionnel. Dans les trois expériences suivantes, les produits réactionnels ont tous la même concentration ; seule la composition du solvant varie.
   expérience n°1 : solvant : eau pure. Le virage de l'indicateur est pratiquement instantané.
   expérience n°2 : solvant : 95% eau et 5% acétone, le virage se produit au bout d'environ 40 s.
   expérience n°3 : solvant : 80% eau et 20% acétone, le virage de l'indicateur se produit environ au bout de 60 s.
   Comment peut-on interpréter ces observations ?
   - On réalise les trois expériences précédentes en remplaçant le corps C par le corps D. Dire qualitativement ce que l'on observerait . Justifier.

Le 2-bromo-1-phénylpropane est un composé optiquement actif . Soit A l'isomère possédant la configuration S.

1. Représenter dans l'espace la structure de A.
2. A réagit avec le cyanure de potassium en solution aqueuse pour donner un composé B. La vitesse de cette réaction obéit à l'équation cinétique v = k [A][CN^-]. Représenter dans l'espace la structure de B. Justifier.
3. On réalise la suite des transformations suivantes :
   B (milieu acide) --> C (milieu acide) -->D
   L'action de SOCl₂ sur D conduit à E.
   L'action de AlCl₃ sur E conduit à F, molécule bicyclique de formule brute C₁₀H₁₀O.
   - Donner les structures des composés C, D, E et F en justifiant.
   - Indiquer avec soin le mécanisme probable de la formation de F à partir de E.

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corrigé

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A + CN^- --> B + Br^-.

v = k [A][CN^-] ; l'expression de la vitesse indique une substitution nucléophile d'ordre 2 .

Une SN₂ s'accompagne d'une inversion de configuration de l'atome de carbone asymétrique ( inversion de Walden)

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1. Un dérivé chloré A, de formule brute C₅H₁₁Cl traité par une solution d'hydroxyde de potassium dans l'éthanol, conduit à un hydrocarbure unique B que l'on soumet à l'action de l'ozone suivie d'hydrolyse en présence de poudre de zinc. On obtient de l'aldehyde formique et un composé C qui est sans action sur l'ion diammine argent ( réactif de Tollens) mais qui réagit mole à mole avec la DNPH pour formé un composé cristallisé D de formule brute C₁₀H₁₂N₄O₄.
   - Quelles sont les formules semi-développées des composés B, C et D.
   - En déduire la structure de A.
2. Traité par l'acide sulfurique en présence de sels mercuriques, deux hydrocarbures isomères E et F ( C₄H₈) fournissent l'un et l'autre le composé C. De plus , la solution de F dans l'ether anhydre donne lieu à un dégagement gazeux lorsqu'on le traite par une solution d'iodure de méthylmagnésium.
   - Quelles sont les formules semi-développées de E et F ?
   - Proposer une méthode d'obtention de F à partir de l'acéthylène.
3. L'action de HCl gazeux sur B fournit un dérivé G isomère de A ; l'action sur G d'hydroxyde de potassium en solution alcoolique aboutit à un mélange renfermant comme constituant principal un hydrocarbure H isomère de B.
   - Quelles sont les formules semi-développées de G et H ?
4. La réaction des dérivés A ou G sur le benzène en présence de chlorure d'aluminium anhydre, suivie d'hydrolyse par HCl dilué aboutit au même produit I ( C₁₁H₁₆).
   - Quelle est la formule semi-développée de I ? Justifier.