EXERCICE
160
Enoncé :
L'analyse organique d'un composé (A) CxHyOz
a donné les résultats suivants (composition massique) :
% de carbone : 64,86
% d'hydrogène : 13,51
Densité de vapeur par rapport à l'air : 2,55
1-1) Déterminer la formule moléculaire de
(A).
1-2) Le spectre I.R. de (A) est le suivant :
1-2-1)
Pouvez-vous à partir de ce spectre, identifier la fonction présente dans la
molécule de (A) ?
1-2-2)
Ecrire les quatre formules développées possibles pour (A) et donner les noms
des isomères correspondants.
1-3) Sachant que la molécule de (A) présente
un centre de chiralité,
1-3-1)
Donner sa formule semi-développée.
1-3-2)
Représenter en représentation de Cram les deux énantiomères en précisant pour
chacun, la configuration absolue R ou S. Justifier la réponse.
1-4) Le composé (A) est oxydé par le mélange
sulfochromique en un produit (B).
1-4-1)
Ce composé (B) donne un précipité avec la 2,4-DNPH ainsi qu'avec le diiode en
milieu alcalin. Comment ces réactions permettent-elles d'obtenir la structure
de (B) ? Nommer (B).
1-4-2)
Ecrire l'équation chimique de la réaction d'oxydation de (A) en (B).
1-5) Le spectre I.R. de (B) est le suivant :
Permet-il de confirmer la structure de (B) ?
1-6) Ce produit (B) réagit mole à mole avec
le benzaldéhyde en milieu basique à chaud. On obtient deux produits (C) et (C')
de même formule brute C11H12O.
1-6-1)
Comment appelle-t-on les deux réactions successives qui conduisent à la
synthèse de (C) et de (C') ?
1-6-2)
Donner la formule semi-développée de (C) et celle de (C').
1-7) Le produit (B) est traité par du bromure
d'éthylmagnésium dans l'éther anhydre. On obtient un produit (D), qui est
ensuite hydrolysé pour donner un produit (E). Ecrire les équations chimiques
correspondantes ; donner la formule semi-développée de (E).
Données :
Masses molaires atomiques en g.mol-1
: M(O) = 16,0 M(C) = 12,0 M(H) = 1,0 .
Formule du benzaldéhyde :
On rappelle la relation donnant la masse
molaire d'un gaz : M = 29 d.
Corrigé
1-1) Masse molaire de (A) : M(A) =
29 x 2,55 = 74 g.mol-1 . Le pourcentage en oxygène est :
100-64,86-13,51 = 21,63.
12x/64,86 = y/13,51 = 16z/21,63 =
74/100.
Soit
·
x = 74.64,86/1200 = 4
·
y = 74.13,51/100 = 10
·
z = 74.21,63/1600 = 1
La formule moléculaire de (A) est C4H10O.
1-2) 1-2-1) Le spectre de (A) fait apparaître un pic
intense, arrondi à 3300-3400 cm-1 bande d'absorption d'un alcool.
1-2-2)
Formule des quatre isomères de (A) :
1-3) 1-3-1) Le seul isomère présentant un centre de chiralité est le
butan-2-ol :
1-3-2)
Représentations de Cram :
1-4) 1-4-1) (B) est une cétone (réaction positive à la 2,4-DNPH) ;
cétone méthylée (réaction positive au diiode en milieu alcalin). (B) est la
butanone.
1-4-2)
L'équation d'oxydation s'écrit (avec R = CH3- et R' = -CH2-CH3)
:
Le bilan:
1-5) On aperçoit sur le spectre de
(B) une bande d'absorption à 1700 cm-1 environ, caractéristique de
la fonction cétone (C=O).
1-6) 1-6-1)
Les deux réactions successives sont l'aldolisation et la crotonisation.
1-6-2)
Les composés (C) et (C') ont pour formule moléculaire :
1-7)
