EXERCICE 15
Corrigé
Enoncé :
Etude
d'une structure
Un composé organique A contient (en masse)
72,4% de carbone, 13,8% d'hydrogène et 13,8% d'oxygène.
Sa masse molaire est 116 g.mol-1.
1) Déterminer la
formule moléculaire de A.
2) Le spectre IR
du composé A présente une large bande d'absorption vers 3400 cm-1. Quelle est la fonction présente dans A ?
3) Détermination de la
structure de A.
On dispose des renseignements suivants:
- A ne réagit pas avec le dichromate de
potassium en milieu acide.
- La déshydratation de A conduit
majoritairement à B ; l'ozonolyse de B, suivie d'une hydrolyse en milieu
réducteur, donne deux composés C et D.
- C et D donnent un précipité jaune
avec la 2,4-DNPH
- C réduit la liqueur
de Fehling et comporte une chaîne carbonée linéaire de 4
carbones.
- D ne réagit pas avec la liqueur de
Fehling et donne un précipité jaune avec le diiode
en milieu basique.
3-1) A l'aide des informations précédentes, donner les formules et les noms des
composés C,D,B et A en expliquant le raisonnement
suivi.
3-2-a) Ecrire l'équation bilan de la déshydratation de A, préciser les
conditions opératoires.
3-2-b) Lors de la déshydratation, il se forme aussi un composé B', isomère de
B. Donner la formule de B'. Quelle règle permet de justifier la prépondérance
de B par rapport à B' ?
3-3) Quel produit organique obtient-on lors de la réduction de la liqueur de
Fehling par C ?
3-4) Ecrire l'équation bilan de la réaction de D avec le diiode
en milieu basique.
4) Action du bromure de méthylmagnésium sur C :
C réagit avec le bromure de méthylmagnésium; on
obtient le composé E. Le mélange obtenu est hydrolysé à froid en milieu acide,
on obtient F.
4-1) Ecrire l'équation bilan de la réaction du bromure de méthylmagnésium
avec C, conduisant à E. Préciser les conditions opératoires.
4-2) Donner la formule et le nom du composé F.
Données: Masses molaires atomiques en g.mol-1
H :
1,0 O :
16,0 C : 12,0
Corrigé :
1) On vérifie
que %C + %H + %O = 100% (72,4+13,8+13,8 = 100) et l’on pose la formule générale
moléculaire de A : CxHyOz.
72,4/12x = 13,8/y = 13,8/16z = 100/116
Soit x = 72,4.116/1200 = 7 y = 13,8.116/100 = 16 z
= 13,8.116/1600 = 1 et A a comme formule moléculaire C7H16O.
2) A est un
alcool.
3) 3-1) A est un alcool tertiaire car il ne peut
être oxydé. Par déshydratation il donne un alcène B de formule
semi-développée générale :
C est un aldéhyde (c’est un composé
carbonylé (test positif à la 2,4-DNPH) qui réduit la liqueur de Fehling) :
(R2 = H) C : R1CHO
D est une cétone méthylée
(test positif avec le diiode en milieu basique) (R3
= CH3) D : CH3-CO-R4
On en déduit
- que C
est le butanal :
- que D est la
propanone :
- que B est le
2-méthylhex-2-ène :
- que A est le
2-méthylhexan-2-ol :
3-2-a)
3-2-b)
Règle de Zaïtsev :
Lors
d’une élimination, si la double liaison peut se former en deux positions, elle
se forme de préférence avec le carbone qui porte le moins d’atomes d’hydrogène.
3-3)
3-4)
4) 4-1)
4-2)
