|
ADKINS (oxosynthèse)
Passage d'un alcène à un aldéhyde avec allongement de la chaîne.
L'addition de monoxyde de carbone en présence de dihydrogène
conduit à un aldéhyde avec allongement de la chaîne.
Cette réaction comparable à celle de Reppe utilise le cobalt carbonyle comme catalyseur.
Cette réaction porte le nom d'oxosynthèse ou d'hydroformylation (Tout se passe comme s'il y avait
addition de méthanal aussi appelé formaldéhyde).
En 1975 un procédé de catalyse homogène a été mis au point ; la
préparation du catalyseur est la suivante : du rhodium sous forme d'hydrure
carbonylé, RhH(CO)4 est mis en présence d'un ligand, la
triphénylphosphine (TPP), pour former le complexe rhodium-TPP ; ce dernier se
présente sous la forme RhHCO(TPP)3 et se trouve être très soluble
dans le milieu réactionnel organique, dans les conditions de la réaction qui
a lieu dès 20°C et sous faible pression.
|
|
ADKINS
Réduction d'un acide carboxylique en alcool primaire.
Un acide carboxylique peut être réduit en alcool primaire par le
dihydrogène sous une pression de 200 bars à 300°C en présence de chromite de
cuivre comme catalyseur.
La réduction peut aussi se faire en présencede LiAlH4
; la méthode ne s'appelle plus alors méthode d'Adkins.
|
|
ALDOLISATION
En milieu basique (OH-)
2 molécules d'aldéhydes peuvent s'additionner pour
donner un aldol ( Cette réaction n'évoluera pas après
formation de l'aldol si elle est menée à basse température (5°C); A
température plus élevée, il se produira une crotonisation
de l'aldol).
 (3-hydroxybutanal)
Mécanisme:
Remarque: cette étape est l'étape lente de la
réaction.
Le Français Wurtz et
le Russe Borodine sont à l'origine de cette réaction.
|
|
ANALYSE
RETROSYNTHETIQUE (principe)
L'idée de base est de
partir de la molécule M0 qu'on souhaite préparer pour
élaborer une voie de synthèse.
On cherche dans les
bases de données la (ou les) molécule(s) M1 permettant en une étape d'obtenir M0 puis la (ou les)
molécule(s) permettant d'obtenir M1et ainsi de suite. Parmi les
voies trouvées le chimiste doit ensuite choisir, en fonction du prix de
revient, donc du rendement global de la chaîne de réactions....
Exemple :On veut synthétiser l'octan-4-ol à partir de
deux fragments plus petits par exemple à 4 carbones.
La position la plus
favorable pour créer une liaison C-C (position stratégique) semble être
C4-C5, car on sait qu'un organomagnésien peut agir sur un aldéhyde pour
donner un alcool.
L'analyse
rétrosynthétique de cette synthèse va s'écrire:
Cet exemple est une
synthèse à une étape, la plupart du temps, plusieurs étapes sont nécessaires.
C'est Corey Professeur à Harvard et
Prix Nobel 1990 qui a conçu cette technique.
Notion de synthons
(building blocks):
Corey
a introduit la notion de synthon qui correspond à une partie fictive de la
molécule à synthétiser qui a des équivalents réels ; l'un de ces équivalents
réels peut réagir avec un des équivalents réels d'un autre synthon pour
donner la molécule recherchée.
Dans
l'exemple de l'analyse rétrosynthétique de l'octan-4-ol ci-dessus on peut,
pour fabriquer cette molécule penser à deux synthons :
|
|
ARBUZOV
La réaction d'Arbuzov, parfois appelée réaction de Michaelis-Arbuzov
permet d'obtenir un alkylphosphonate à partir d'un trialkylphosphite :
Mécanisme :
|
|
ARNDT-EISTERT
La synthèse de Arndt-Eistert permet de passer d’un acide à son terme
supérieur : -CO2H →
-CH2CO2H
Cette réaction d’un chlorure d’acyle sur le diazométhane conduit à une
diazocétone, qui engendre un cétène en présence de Ag2O. L’action
de l’eau sur ce cétène produit un acide.
Remarques :
1) L’action du cétène formé (R-CH=C=O) sur un alcool produit un
ester ; par action sur une amine, il produit un amide.
2) Le diazométhane se prépare à partir de nitroso-amides. Ceux-ci en
milieu alcalin s’isomérisent en diazo-esters puis se scindent :
|
|
BAEYER-VILLIGER
Il s'agit de
l'oxydation d'une cétone par un acide peroxycarboxylique ; après addition de
l'acide qui aboutit à l'analogue peroxydé d'un hémiacétal, il y a
transposition cyclique qui conduit à un ester.
1èreétape: addition
2èmeétape : Transposition
cyclique
Ainsi la butan-2-one( ) devient l'éthanoate d'éthyle( )
Lequel des deux
groupes R' ou R" migre ? C'est le plus substitué (C tertiaire migre plus
facilement que C secondaire, lui même plus facilement que C primaire.)
Les agents oxydants
les plus communément utilisés sont : l'acide perbenzoïque C6H5CO3H,
l'acide peracétique CH3CO3H, l'acide
trifluoroperacétique CF3CO3H.
|
|
TRANSPOSITION DE BECKMANN
Il s'agit du
réarrangement de l'oxime des cétones qui permet souvent une synthèse des
amines:
Les oximes possèdent
deux isomères du type Z/E. C'est le groupe R- antiparallèle avec OH qui migre
du carbone sur l'azote.
L'oxime de la
cyclohexanone conduit au caprolactame qui sert à préparer des fibres textiles
artificielles (perlon):
A partir d'un aldoxime
(R remplacé par H) on obtient un nitrile (R'-CN).
Rappel:Les oximes sont des composés cristallisés
obtenus par action de l'hydroxylamine NH2OH sur les composés
carbonylés:
|
|
REACTION DE BOUVEAULT ET BLANC
Il s'agit d'une
réaction de réduction des esters en alcool primaire par le sodium en milieu
alcoolique (éthanol).
|
|
REACTION DE CANNIZZARO
Dismutation d'un
aldéhyde aromatique placé en milieu basique.
Les aldéhydes aromatiques, le méthanal et tous les
aldéhydes sans H en a ne peuvent donner des réactions d'aldolisation
En milieu basique deux
molécules donnent lieu à une réaction de dismutation (l'une est oxydée,
l'autre est réduite) appelée réaction de Cannizzaro:
Le mécanisme est
le suivant :
|
|
REARRANGEMENT DE CARROLL
En milieu basique, un ester β-cétoallylique se transforme en un
acide carboxylique, allylique en α et cétonique en β. Une
décarboxylation s’ensuit et l’on aboutit finalement à une γ,d-allylcétone.
|
|
CETOLISATION
Condensation d'une
molécule d'aldéhyde et d'une molécule de cétone.
En milieu basique une
molécule de cétone et une molécule d'aldéhyde ou deux molécules de cétone (le rendement
dans ce cas est très faible) donnent une réaction comparable à l'aldolisation. C'est l' H en a du groupement
carbonyle de la cétone qui est arraché par l'ion HO-
(voir le mécanisme de l'aldolisation) et c'est
donc la fonction aldéhyde qui conduit à la fonction alcool dans le cétol
formé:
 4-hydroxypentan-2-one
Cette réaction a lieu
en milieu basique .
|
|
CHICHIBABIN
C'est une substitution
nucléophile sur le cycle pyridinique par suite d'un traitement par l'amidure
de sodium dans l'ammoniac liquide.
|
|
CLAISEN(Condensation)
Les esters dont l'atome de carbone en α
du groupement fonctionnel porte un ou des atomes d'hydrogène, peuvent subir
une réaction d'autocondensation qui conduit à un β-céto-ester :
La réaction a
lieu en milieu basique fort: éthanolate de sodium
Mécanisme:
On peut aussi faire réagir une cétone et un ester en milieu fortement basique
(C2H5O-) et on aboutit par le même mécanisme
à une β-dicétone.
|
|
CLAISEN(Réarrangement)
Dans un solvant peu
polaire, l'action d'un ion phénolate sur un halogénure d'allyle qui devrait conduire
à un éther oxyde allylique conduit en fait à un phénol substitué, par suite
d'un réarrangement appelé réarrangement de Claisen:
|
|
REDUCTION DE CLEMMENSEN
Réduction d'un
aldéhyde ou d'une cétone.
Un aldéhyde et une cétone peuvent
être réduites totalement, le groupement carbonyle CO devenant CH2. On utilise comme
réducteur, un amalgame de zinc et de l'acide chlorhydrique concentré.Cette
méthode n'est pas applicable dans les cas ou le composé carbonylé contient
des groupes sensibles aux acides. On utilise alors la méthode de Wolff-Kishner.
Cette méthode est
appliquée notamment lorsqu'on souhaite greffer une chaîne saturée linéaire de
plus de 3 carbones, sur un noyau aromatique.La réaction de Friedel et Crafts menée avec l'halogénoalcane
correspondant à la chaîne linéaire, conduit à un mélange dû à l'isomérisation
du carbocation intermédiaire. On procède à une acylation
(fixation de R-CO- grâce à R-CO-Cl) puis à une réduction de Clemmensen de la
cétone obtenue.
|
|
REARRANGEMENT DE
CORNFORTH
|
|
REARRANGEMENT DE COPE
Ce réarrangement se produit avec les molécules comportant un diène 1-5.
Il s’agit d’un réarrangement qui s’apparente à celui de Claisen pour les composés non oxygénés.
Arthur C.Cope (1909-1966) a été Professeur au M.I.T.
|
|
CROTONISATION
Déshydratationd'un
aldol ou d'un cétol .
Un aldol ou un cétol,
formé lors d'une aldolisation ou d'une cétolisation, placé en milieu acide et à température
ordinaire (ou plus élevée) se déshydrate en donnant une crotone
(aldéhyde ou cétone ayant une double liaison conjuguée avec la double liaison
du carbonyle) :
|
|
DIECKMANN(Condensation de)
C'est une condensation
comparable à celle de Claisen qui intervient avec les
diesters, condensation intramoléculaire qui a lieu si le cycle formé est sans
"contrainte" c'est-à-dire si c'est un cycle à 5 ou 6 sommets(de
type cyclopentane ou cyclohexane). Avec l'heptanedioate de diéthyle par
exemple on obtient le 2-oxocyclohexanecarboxylate d'éthyle.
|
|
DIELS-ALDER
Une des réactions les
plus utiles en synthèse organique est l'addition 1-4 d'un alcène sur un diène
conjugué; elle est appelée réaction de Diels-Alder.
Exemple:
L'exemple ci-dessus
est intéressant par sa simplicité (il est pédagogique), mais le rendement de
cette réaction est très faible (environ 20%). Il faut dans une telle synthèse
utiliser un diène riche en électrons (par exemple substitué par des groupes
électrodonneurs) et un diénophile pauvre en électrons (par exemple un alcène
substitué par des groupes électroattracteurs: voir tableau ci-dessous).
Des diènophiles très
utilisés dans les réactions de Diels-Alder
|
Tétracyanoéthylène
|
|
Acrylonitrile
|
|
|
Crotonaldéhyde
|
|
Acroléine
|
|
|
Acide cinnamique
|
|
Acrylate d'éthyle
|
|
|
Anhydride maléique
|
|
N-phénylmaléimide
|
|
|
Maléate de diméthyle
|
|
Fumarate de
diméthyle
|
|
Des diènes souvent
utilisés dans les réactions de Diels-Alder
|
Buta-1,3-diène
|
|
2,3-diméthylbuta-1,3-diène
|
|
|
Cyclopenta-1,3-diène
|
|
Cyclohexa-1,3-diène
|
|
|
Exemple
|
|
Le diénophile utilisé dans cette réaction est l'acrylate
d'éthyle. Le temps de réaction nécessaire à un bon rendement (>90%) est
élevé (> 12h).
En terme de mécanisme, la réaction de Diels Alder s'effectue en
une seule étape, c'est une réaction concertée.
La réaction de Diels Alder est
stéréospécifique :
L' addition du maléate de diméthyle qui a des groupes esters cis
(ou Z), sur le 1,3-butadiène, on obtient un cyclohexène cis (ou Z) substitué.
Il y a rétention de la configuration du diénophile. La stéréochimie du diènophile
est conservée et avec un autre diène on montrerait que celle du diène l'est
aussi.
Une cycloaddition (réaction de Diels-Alder avec un diène
cyclique par exemple) conduit au dérivé endo seulement.
|
|
REACTION DE DOEBNER-KNOEVENAGEL
Cette réaction connue
aussi sous le nom de réaction de Knoevenagel
permet de passer d'un aldéhyde à un acide a-éthylénique,
Mais aussi:
et
|
|
REACTION DE DOEBNER
ET MILLER
C'est une réaction
permettant la synthèse des dérivés de la quinoléïne selon un procédé
identique à celui utilisé par Skraup mais en
condensant des crotones, c'est à dire des aldols déshydratés, avec l'aniline:
Exemple:
Si R = H on
obtient l' a méthylquinoléïne (quinaldine).
|
|
REACTION DE FRIEDEL
ET CRAFTS
Il s'agit de
l'alkylation ou de l'acylation d'un noyau aromatique (Benzène
ou arènes)
Alkylation :
Mécanisme:
Acylation:
L'agent
électrophile est
|
|
REACTION DE FRIEDLÄNDER
Elle conduit à la synthèse des quinoléines.
On fait réagir une amine aromatique ayant un carbonyle en ortho avec un
autre composé carbonylé ayant au moins deux hydrogènes en α.
Le catalyseur peut être l'acide trifluoracétique, l'acide
toluènesulfonique, l'iode ou les acides de Lewis.
|
|
REARRANGEMENT DE FRIES
Réarrangement d'un
ester phénolique en une hydroxyarylcétone catalysé par un acide de Lewis.
Mécanisme :
Pour le dérivé ortho :
Exemple de réaction :
|
|
SYNTHESE DE GABRIEL,
DES AMINES
Une synthèse des
amines primaires sans mélange.
Les méthodes d'Hofmann et de Sabatier de synthèse des amines conduisent à des mélanges.
Pour éviter cela ,
Gabriel a mis au point une méthode, permettant de préparer des amines
primaires, seules.
Cette synthèse tient
en 3 étapes:
La molécule clé de
cette synthèse est le phtalimide (amide secondaire de l'acide orthophtalique)
obtenu par action de l'ammoniac sur l'anhydride orthophtalique:
elle permet de bloquer
deux des trois hydrogènes de l'ammoniac.
|
|
GATTERMANN-KOCH
Synthèse d'aldéhydes
aromatiques.
A température ordinaire,
le monoxyde de carbone, réagissant en présence de chlorure d'hydrogène, sur
du benzène, avec AlCl3 comme catalyseur, conduit au benzaldéhyde.
Cette réaction est une oxosynthèse.
Il y a formation du
chlorure d'acyle HCOCl par action de HCl sur le monoxyde de carbone, puis une
réaction de Friedel et Crafts du chlorure d'acyle formé sur le benzène en
présence d'AlCl3 comme catalyseur.
|
|
HAJOS-PARRISH
Aldolisation
énantiosélective intramoléculaire
Exemple
Une tricétone achirale
est soumise à un catalyseur chiral (la S-(-)-Proline) le solvant étant la
N,N-diméthylformamide (DMF). On obtient la dicétone chirale dite de
Hajos-Parrish
|
|
HALLER-BAUER
Alkylation de Haller-Bauer
Cette alkylation n’est utilisée en synthèse que pour les préparations
de cétones fortement substituées comme l’hexaméthylpropane, difficiles à
obtenir autrement :
|
|
HANTZSCH(Synthèse pyridinique)
C'est la méthode
usuelle de préparation des dérivés de la pyridine:
Condensation de
l'oxo-3-butanoate d'éthyle (acétylacétate d'éthyle) avec un aldéhyde, puis
condensation du composé obtenu avec l'ammoniac conduisant à une
dihydropyridine. Après oxydation de cette molécule suivie de l'hydrolyse de
la fonction ester et d'une décarboxylation on obtient une
alkyldiméthylpyridine.
|
|
HANTZSCH (Synthèse du pyrrole)
Un β-céto ester réagit sur une α-chlorocétone ou un
α-chloro-aldéhyde en présence d'ammoniac ; on obtient un dérivé du
pyrrole :
|
|
HECK (Réaction de)
La réaction dite de Heck peut se résumer par :
Ces réactions à base de Palladium catalyseur, mises au point par Heck,
Negishi et Suzuki ont permis la synthèse de composés importants ; elles ont
permis par exemple la synthèse totale de la diazonamide A substance
permettant l'inhibition de l'assemblage de la tubuline et utilisée notamment
contre les tumeurs du côlon. La diazonamide A a été découverte dans une
ascidie (Diazona angulata).
Le palladium joue bien le rôle de catalyseur ainsi que le montre le
cycle suivant résumant la réaction
|
|
HELL-VOLHARD-ZELINSKY
Bromation d'un carbone
adjacent au groupe carboxyle d'un acide.
Exemple:
PBr3nécessaire est fabriqué in situ par action du dibrome sur
des traces de phosphore rouge.
Mécanisme:
|
|
HINSBERG (test)
Permet de différencier
les amines primaires secondaires ou tertiaires : il est basé sur la
réactivité de ces amines à l'égard du chlorure de benzènesulfonyle en milieu
basique.
Les amines primaires
forment un sel de sodium soluble dans l'eau.
Les amines secondaires
forment des sulfonamides insolubles dans l'eau.
Avec les amines
tertiaires tout se passe comme s'il n'y avait pas de réaction.
|
|
HOFMANN
Il s'agit d'une
réaction permettant la formation d' amines à partir
d'un halogénoalcane:
Réactions:
Il s'agit de
substitutions nucléophiles, le réactif nucléophile étant l'azote de
l'ammoniac ou de l'amine réagissant sur l'halogénoalcane.
mais
la réaction ne s'arrête pas là et l'amine primaire formée peut réagir (comme
NH3) avec une nouvelle molécule d'halogénoalcane R-X pour donner
une amine secondaire R-NH-R qui peut elle même donner naissance à l'amine
tertiaire R3N. On obtient donc un mélange d'amines et non l'amine primaire
seule :
|
|
HOFMANN
L'élimination d'
Hofmann permet de passer d'une amine transformée en ammonium quaternaire (à
l'aide d'un halogénoalcane, généralement l'iodure de méthyle, (méthylation
exhaustive)) que l'on traite par une base forte (Ag2O en présence d'eau) pour obtenir un hydroxyde d'ammonium
quaternaire, qui se dégrade sous l'action de la chaleur en alcène. Elle a été
utilisée pour élucider les structures de produits naturels azotés tels que
les alcaloïdes.
|
|
HUNSDIECKER
Permet de transformer
un acide carboxylique en un bromoalcane ayant un atome de carbone en moins.
Exemple : L'acide décanoïque CH3-(CH2)8-COOH est transformé
en 1-bromononane CH3-(CH2)8-Br
Cette réaction porte
le nom de Hunsdiecker, mais a été mise au point par Aleksandr Borodine.
|
|
KILIANI-FISCHER
Il s'agit d'une
réaction permettant d'allonger la chaîne d'un aldose, d'un carbone.
2 étapes:
- Formation d'une cyanhydrine
par action de HCN sur la fonction aldéhyde, ce qui crée un nouveau
stéréocentre. On trie les diastéréoisomères.
- Réduction puis
hydrolyse pour retrouver une fonction aldéhyde, avec au passage formation
d'une imine.
|
|
KNOEVENAGEL
Par une réaction
appelée aussi réaction de Doebner-Knoevenagel qui
s'apparente à une synthèse malonique on passe d'un
aldéhyde à un acide a-éthylénique avec allongement de la chaîne carbonée de deux unités:
On peut aussi, en
faisant réagir l'aldéhyde sur l'ester nitrile malonique préparer un nitrile
a-éthylénique.
Et par réaction de
l'aldéhyde sur un céto-ester malonique obtenir une cétone a-éthylénique:
|
|
SYNTHESE DE KNORR
Permet de péparer les
dérivés pyrroliques par action des a-amino-cétones sur les esters b-cétoniques (ou les
cétones):
Exemple:obtention du 2,4-diméthylpyrrole
Exemple:
|
|
KOLBE
Il s'agit d'une
réaction de carboxylation du benzophénol (son sel de sodium) sous l'action de
CO2 à 125°C et sous pression (5bars):
Remarque:
A température
ordinaire le benzophénate de sodium absorbe le dioxyde de carbone pour donner
le phénylcarbonate de sodium:
Si l'on chauffe il se
produit un réarrangement qui conduit au salicylate de sodium.
Le salicylate de sodium
est la matière première pour la synthèse de l'aspirine.
Mécanisme:
|
|
SYNTHESE MALONIQUE
Il s'agit de la synthèse
d'un acide à partir d'un dérivé halogéné, avec augmentation du nombre de
carbones, qui fait intervenir le malonate d'éthyle (propanedioate de
diéthyle).
Le schéma réactionnel
est le suivant :
Les équations
chimiques correspondantes:
Souvent
malheureusement il y a une dialkylation et l'on aboutit à un mélange de deux
produits difficiles à séparer ensuite. Cette dialkylation n'a pas lieu
facilement si le groupement R est volumineux.
|
|
REACTION DE MADELUNG (1912) (Madelung Walter Chimiste allemand né en 1879
et mort en 1963)
Il s'agit d'une
cyclisation intramoléculaire d'un N-phénylamide aboutissant à l'indole ou à
un de ses dérivés.
Le mécanisme de cette
réaction est le suivant :
|
|
MANNICH
Greffe d'un groupe
dialcoylaminométhyle  sur différentes
familles de molécules (alcynes, phénols, cétones..) en utilisant comme
réactif une amine non tertiaire  en présence de formol
(méthanal en solution):
Exemple 1:
Exemple 2:
Exemple 3:
Exemple 4:
Indole
Cette dernière
réaction de synthèse conduit à la gramine (alcaloïde toxique que l'on trouve
dans de nombreuses plantes (La canne de provence ou Arundo donax, la
baldingère faux-roseau ou alpiste faux-roseau Phalaris arundinacea...)) qui
a été isolée pour la première fois des feuilles d'orge (Hordeum vulgare)
par Hans Von Euler et Erdtmann.
Le mécanisme de cette
réaction est le suivant :
|
|
MICHAEL
Addition d'un ion
énolate (de préférence provenant de composés b-dicarbonylés) sur des
aldéhydes ou cétones a,b insaturés.
Exemple 1:
Exemple 2 :
Il s'ensuit parfois
une condensation aldolique intramoléculaire et si c'est le cas on appelle le
tout "Annellation de Robinson".
Mécanisme de la réaction de
Michael :
Sur
l'exemple 1 ci-dessus :
|
|
OZONOLYSE
L'ozonolyse d'un
alcène consiste à le traiter par l'ozone pour former un ozonide qui est
ensuite réduit par du zinc dans l'acide acétique ou par réaction avec le
sulfure de diméthyle.
On aboutit à des composés carbonylés :
- Si l'alcène de
départ est du type
On obtient un aldéhyde
et une cétone
Si l'alcène de départ
est du type
on obtient deux
cétones
|
|
et
|
|
La nature des composés
carbonylés obtenus permet d'identifier l'alcène de départ.
En l'absence de zinc,
l'oxydation de ou des aldéhydes par l'eau oxygénée conduit à un ou des
acides.
|
|
SYNTHESE DE PAAL-KNORR
Permet la préparation
des systèmes hétérocycliques à 5 sommets.
Elle consiste à
chauffer un composé 1,4-dicarbonylé énolisable avec, soit un agent
déshydratant (acide sulfurique par exemple, ou P2O5), soit l'ammoniac ou une amine, soit un
sulfure (P2S5), pour obtenir soit
un furanne, soit un pyrrole, soit un thiophène:
Le composé 1,4-dicarbonylé pouvant être une dicétone, un
diacide, ou un acide cétonique
Exemple: synthèse du N-1-méthyléthyl-2,5-
diméthylpyrrole à partir de l' hexan-2,5-dione et de la propan-2-amine.
Exemple :synthèse du 2,5-diphénylthiofène à partir
du 1,2-dibenzoyléthane.
|
|
REACTION DE PAULY
Elle permet de
détecter deux acides aminés car ils donnent une coloration rouge avec le sel
de diazonium de l'acide sulfanilique.
Ce sont
- La tyrosine
- L'histidine
Equations de réaction
avec la tyrosine
|
|
REACTION DE PERKIN
Condensation du
benzaldéhyde avec l'anhydride éthanoïque en présence d'éthanoate de sodium, pour
donner de l'acide cinnamique (Cet acide se trouve par ailleurs dans certaines
plantes comme Styrax benzoe (originaire d'Indonésie).
 .
Il s'agit d'une
addition nucléophile de -CH2-COOH sur le
carbonyle.
Des condensations
semblables se produisent entre le benzaldéhyde et des aldéhydes saturés (mécanisme de l'aldolisation; crotonisation):
conduisant ici à
l'aldéhyde cinnamique;
ou entre le
benzaldéhyde et les cétones (mécanisme de la
cétolisation; crotonisation):
conduisant ici à la
benzylidène acétone.
Remarque: l'acide coumarique est l' acide
o.hydroxycinnamique dont la lactone
(ester cyclique) est la coumarine  . Cette dernière molécule a été préparée pour la première fois
en 1868 par W.H.PERKIN senior.
L'acide coumarique est
un indicateur de pH, fluorescent (incolore à pH 7,2 il devient fluorescent vert
à pH 9,0).
L'acide
p.hydroxycinnamique (ou 4-hydroxycinnamique) existe également :
|
|
RADZISZEWSKI
L'hydratation des
nitriles conduit aux amides, mais il n'est pas facile de s'arrêter à ce stade
car l'amide formé s'hydrolyse assez facilement en acide.
En traitant le nitrile
par le peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) il y a formation d'un
hydroperoxyde qui se décompose en amide en milieu alcalin.
|
|
REFORMATSKY
Il s'agit de la
réaction d'un composé organique halogéné, généralement un a-bromoester, avec un
aldéhyde ou une cétone en présence de zinc métal. Il y a d'abord formation
d'un intermédiaire organozincique de l'ester, qui s'additionne ensuite au
groupe carbonyle du composé carbonylé. Le résultat est un b-hydroxyester qui peut
en général être déshydraté pour donner un ester insaturé.
Il
est parfois nécessaire d'activer le zinc en ajoutant un petit cristal d'iode
de bromure de mercure(II) ou du cuivre. L'avantage du zinc sur le magnésium,
est que l'organomagnésien de l' a-bromoester tend à attaquer le
groupe CO d'une autre molécule d'ester ce qui n'a pas lieu avec
l'organozincique.
|
|
REIMER ET TIEMANN
Formylation d'un
phénol par action du trichlorométhane (chloroforme) en milieu basique
Ou
dont le mécanisme
est :
|
|
REPPE
Addition de monoxyde
de carbone (CO) en présence d'eau sur la double liaison d'un alcène pour
conduire à un acide à chaîne plus longue.
Le nickel carbonyle
joue le rôle de catalyseur.
Cette réaction porte
le nom d'oxosynthèse.
|
|
RILEY
On peut transformer la
butanone en butanedione, par oxydation avec le dioxyde de sélénium, c'est la réaction
de Riley :
|
|
RITTER
Obtention d'amides
primaires N-substitués.
Remarque: Avec K-CN on obtient
Le carbocation R+
est obtenu à partir d'un alcool R-OH ou à partir d'un alcène par action
de l'acide sulfurique concentré ou en présence de AlCl3 :
|
|
ROBINSON (Annellation de)
Il s'agit d'une addition de Michael suivie d'une condensation aldolique
intramoléculaire:
Exemple:
Voir la synthèse de l'isophorone.
Voir aussi l' exercice 93
|
|
ROSENMUND
Les chlorures d'acyles
hydrogénés par le dihydrogène H2 en présence de
palladium désactivé, conduisent à des aldéhydes.
|
|
RUZICKA
Permet la préparation
des grands cycles ou macrocycles.
On fait appel aux
diacides ou à leurs dérivés, diesters ou dinitriles.
La pyrolyse des
diacides ou de leurs sels de métaux lourds (M = Pb,Th,Ce...) conduit à des
cyclanones (cétones cycliques) avec des rendements faibles (environ 5%). On
peut ensuite réduire ces cétones pour passer aux hydrocarbures.
|
|
SABATIER
C'est l'action d'un alcool
sur l'ammoniac vers 300°C en présence de thorine (ThO2). Comme avec la méthode d'Hofmann on
obtient un mélange d'amines
|
|
SABATIER ET MAILHE
Il s'agit d'une
réduction des acides carboxyliques en aldéhydes en utilisant l'acide
méthanoïque (acide formique) comme réducteur.
Il se forme en même
temps la cétone R-CO-R
|
|
SANDMEYER
Cette réaction permet
d'obtenir des chloro ou bromo arènes en traitant un sel de diazonium de ces
arènes par l'acide chlorhydrique ou bromhydrique, en présence d'un catalyseur
qui est le chlorure de cuivre(I) ou le bromure de cuivre(I).
Mécanisme :
Le mécanisme de cette réaction est complexe et fait intervenir
des radicaux :
Remarque: L'obtention des dérivés iodés peut se faire
sans catalyseur, en utilisant l'iodure d'hydrogène, tandis que les dérivés
fluorés se font par voie indirecte (réaction de Schiemann).
|
|
SCHIEMANN
Permet la préparations
des fluoroarènes, par voie indirecte par une réaction un peu semblable à
celle de Sandmeyer, mais sans catalyseur. On passe par un tétrafluoroborate
de diazonium:
La sytnhèse directe du
dérivé fluoré est impossible à cause du caractère très exothermique de la
réaction.
|
|
SENDERENS
Préparation de cétones
à partir d'acides carboxyliques.
|
|
SKRAUP
Réaction de
cyclisation aboutissant à la quinoléïne
ou à ses dérivés.
Il s'agit d'une réaction
de condensation d'un aldéhyde ou d'une cétone a,b-insaturé avec
l'aniline ou une amine aromatique primaire ayant une position ortho libre en
milieu acide et en présence d'un agent oxydant.
Exemple 1:
L'acroléïne
est l'aldéhyde a,b-insaturé et l'aniline est l'amine aromatique.
Le
composé obtenu est la quinoléïne.
Skraup
avait effectué cette synthèse en 1879 en chauffant du glycérol avec de
l'aniline en présence d'acide sulfurique. En fait le glycérol se déshydrate en acroléïne
dans un premier temps.
Exemple
2:
La
méthylvinylcétone est la cétone a,b-insaturée et l'aniline est l'amine aromatique.
Le
composé obtenu est la g-méthylquinoléïne ou lépidine.
Les
acides qui sont utilisés sont les acides sulfurique ou phosphorique; les
oxydants couramment employés sont les dérivés nitrés correspondant aux amines
employées (ainsi avec l'aniline, l'oxydant est le nitrobenzène); ainsi après
avoir joué le rôle d'oxydant le dérivé nitré est réduit en l'amine utilisée
dans la condensation.
|
|
SÖRENSEN(méthode de)
Méthode de dosage d'un
acide aminé: on transforme la fonction amine en imine par action du méthanal en
solution (formol) et la fonction carboxyle devient alors dosable par la soude
en présence de phénolphtaléine.
|
|
STEGLICH (Estérification de )
On utilise le dichlorométhane (CH2Cl2)
comme solvant, le dicyclohexylcarbodiimide
(DCC) comme agent de couplage et le diméthylamidopyridine (DMAP) comme
catalyseur.
C'est une réaction
douce qui convient aux alcools stériquement encombrés comme par exemple les
tertiobutanols (esters tertiobutyliques) qui ont tendance dans les conditions
habituelles d'estérification à former des carbocations et de l'isobutène.
Mécanisme :
|
|
STRECKER
- La synthèse de Strecker
permet d'obtenir des acides aminés à partir d'aldéhydes.
Exemple : Synthèse de l'alanine à partir de
l'éthanal:
- La dégradation de Strecker permet d'obtenir un aldéhyde à partir
d'acides aminés.
Exemple général :
|
|
COUPLAGE DE SUZUKI
Le principe est le suivant :
En pratique :
Exemple :
Remarque :
Ce type de couplage mis au point par Suzuki (Prix Nobel en 2010) a
vu son champ d'action considérablement élargi. On peut coupler aussi des alkyles,
des alcényles, des alcynyles. A la place de l'acide boronique, on peut
utiliser des esters boroniques, mais aussi des organoborates.
Exemple : Couplage de Suzuki-Miyaura
|
|
TRANSPOSITION
PINACOLIQUE
Transposition se produisant lors de la déshydratation du pinacol (un
glycol) et qui conduit à une cétone, la pinacolone :
|
|
VAN SLYKE
La méthode de Van Slyke
de dosage des acides a-aminés consiste à traiter la molécule avec de
l'acide nitreux, HNO2 :
Du volume de diazote
dégagé on en déduit la quantité d'acide aminé au départ.
|
|
WILGERODT
La réaction de
Wilgerodt est un réarrangement (suivi d'une oxydation) que subissent les
cétones aromatiques a (la fonction cétone est en a du noyau
aromatique)en présence de polysulfure d'ammonium (NH4S2) ou de soufre et d'une amine secondaire
(souvent la morpholine).
Il se forme un w-acide:
|
|
WILLIAMSON
La synthèse de
Williamson permet d'obtenir des éther-oxydes par action d'un alcoolate ou
d'un phénolate, sur un dérivé halogéné.
|
|
WOHL-ZIEGLER
Il s'agit de la bromation d'un alcène par le dibrome en présence de
N-bromosuccinimide ; c'est une réaction en chaîne de type radicalaire.
Mécanisme :
L'initiation se fait par l'intermédiaire de l'azo-bis-isobutyronitrile
qui chauffé donne un radical.
|
|
WOLFF-KISHNER
Il s'agit de la
désoxygénation de la fonction carbonyle : C=O transformé en CH2.
1èreétape : on forme l'hydrazone
du composé carbonylé
2èmeétape : On chauffe
l'hydrazone à température élevée en présence d'une base, elle se décompose
avec dégagement d'azote:
Remarque 1: (HO-CH2-CH2-)2-O corespond au diéthylène glycol.
Remarque 2: Cette opération s'adresse aux composés
carbonylés stables en milieu basique. Pour ceux qui sont stables en milieu
acide, il faut opérer selon la technique de Clemmensen.
|
|
WURTZ
Le sodium en agissant
sur un iodure d'alkyle fournit un alcane.Il s'agit d'une méthode permettant d'allonger
une chaîne carbonée.
|
|
ZEREWITINOFF
Un organomagnésien
R-MgX est décomposé par des réactifs à hydrogène mobile A- H+ selon
l'équation
Si on utilise CH3MgI on aura un dégagement de CH4 et de la mesure du volume de méthane recueilli on pourra en
déduire la quantité de matière de AH initialement présente. Il s'agit d'un
dosage de AH.
Les différents A-H à
hydrogène mobile sont regroupés dans le tableau:
|
Eau
|
OH-H
|
|
Alcools
|
RO-H
|
|
Phénols
|
ArO-H
|
|
Thiols
|
RS-H
|
|
Amines
|
R(R')N-H
|
|
Amides
|
RCO-N(R')-H
|
|
Acides
|
RCOO-H
|
|