EXERCICE 78


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On s'intéresse aux acides (Z)-but-2-ène-1,4-dioïque (nom courant: acide maléique) et (E)-but-2-ène-1,4-dioïque (nom courant acide fumarique).
1) Structures:
        1-1) L'acide fumarique est-il représenté par la formule 1 ou par la formule 2?
1            2    
    1-2) Les molécules 1 et 2 sont elles
diastéréoisomères ou énantiomères? Justifier brièvement.
2) Propriétés :
        2-1) Sur une représentation claire, indiquer les liaisons hydrogène intermoléculaires ou intramoléculaires susceptibles de se former:
            2-1-a) Dans l'acide fumarique.
            2-1-b) Dans l'acide maléique.
        2-2) Ces deux acides ont des températures de fusion très différentes: 130°C (acide maléique) et 287°C (acide fumarique). Justifier que la température de fusion de l'acide fumarique est plus élevée que celle de l'acide maléique.
3) On étudie l'addition d'eau sur l'acide fumarique.
        3-1) Mécanisme et propriétés optiques
            3-1-a) Ecrire le mécanisme de cette réaction effectuée en présence d'ions H+, mécanisme identique à celui de l'hydratation d'un alcène.
            3-1-b) Représenter en perspective les deux produits formés; quel est leur nom en nomenclature systématique?
            3-1-c) Le mélange est-il optiquement actif? Pourquoi?
        3-2) La même réaction effectuée en présence d'une enzyme, la fumarase hydratase, conduit cette fois à un seul corps A :

Déterminer, en la justifiant, sa configuration R ou S.