EXERCICE 12
Corrigé
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 d de vapeur par rapport à l'air 2,55
1-1)
Déterminer la formule brute de A
1-2)
Le spectre I.R. de A est fourni en annexe 1.
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 semi-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 perspective 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)
On donne en annexe 2, le spectre IR du produit B obtenu.Permet-il
de confirmer la structure de B? Justifier.
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 le 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 : MO = 16,0 ; MC = 12,0 ;MH = 1,0.
On rappelle la relation donnant la masse molaire d'un gaz : M = 29 d.
formule du benzaldéhyde:
Spectre IR du produit A
Spectre IR du produit B
Corrigé
1-1) M = 29d
= 29 x 2,55 = 73,95 environ 74 g.mol-1
Le
pourcentage d’oxygène est : %O = 100 – (64,86 + 13,51) = 21,63%
La formule
générale de A est ) CxHyOz
12x/64,86 =
y/13,51 = 16z/21,63 = 74/100
x =
64,86x74/1200 = 4
y =
13,51x74/100 = 10
z = 21,63x
74/1600 = 1
La formule
moléculaire de A : C4H10O
1-2) D’après
le spectre IR c’est un alcool (bande d’absorption large vers 3300 cm-1).
Butan-1-ol
CH3-CH2-CH2-CH2-OH
Butan-2-ol
2-méthylpropan-1-ol
2-méthylpropan-2-ol
1-3)
1-3-1) C’est
le butan-2-ol car il a un
carbone asymétrique C* :
1-3-2)
1-4)
1-4-1) Le
test à la 2,4-DNPH positif c’est un composé carbonylé (aldéhyde ou
cétone) ; le test au diiode en milieu alcalin
positif, c’est une cétone méthylée. ; il s’agit de la butanone :
1-4-2)
Equations d’oxydation du butan-2-ol
par le dichromate de potassium en milieu acide :
un alcool secondaire donne une cétone
Le
bilan:
avec R- = CH3- et R’
= CH3-CH2-
1-5) Le spectre IR du produit B permet
de confirmer qu’il s’agit d’une cétone ; la bande d’absorption à 1700 cm-1
environ est celle de la liaison C=O (composé carbonylé) ; il n’y a pas de
bande à 2750-2900 cm-1 donc preuve qu’il n’y a pas de C-H sur le
carbone du carbonyle. Rappelons ce que l’on observe avec un aldéhyde :
1-6)
1-6-1)
Les deux réactions s’appellent des cétolisations.
1-6-2)
C
est le5-hydroxy-5-phényl-pentan-3-one
C’
est le 4-hydroxy-3-méthyl-4-phénylbutan-2-one
1-7)
