EXERCICE 164
Correction
Enoncé :
Etude d'un herbicide
Les acides phénoxyalcanoïques
sont des herbicides sélectifs détruisant les plantes à larges feuilles. Leurs
synthèses industrielles sont réalisées à partir du phénol.
Le 2,4 DP est un herbicide dont la formule
semi-développée est la suivante :
1) La molécule de
2,4-DP :
1-1) Indiquer le nom des fonctions chimiques
oxygénées présentes dans le 2,4-DP.
1-2) Expliquer pourquoi le 2,4-DP
est une molécule chirale.
1-3) Dessiner en représentation de Cram les stéréoisomères de
configuration du 2,4-DP.
1-4) Après avoir précisé l'ordre de
priorité des groupes, donner la configuration absolue (R ou S) de chacun de ces
stéréoisomères en justifiant la réponse.
1-5) Indiquer comment est appelé ce
type d'isomérie.
1-6) Par quelle propriété physique
ces stéréoisomères diffèrent-ils ? Donner le nom de
l'appareil que l'on peut utiliser pour montrer cette propriété.
2) Synthèse de
2,4-DP :
2-1) Chloration du phénol en
présence du chlorure d'aluminium.
2-1-1) Ecrire l'équation
de la réaction de synthèse de 2,4-dichlorophénol à
partir du phénol et du dichlore.
2-1-2) Préciser le rôle
joué par le chlorure d'aluminium. Donner sa formule.
2-1-3) La monochloration du phénol est plus rapide que celle du
benzène. Proposer une explication.
2-2) Synthèse du 2,4-DP.
On fait réagir dans une
première étape le 2,4-dichlorophénolate de sodium
avec le 2-chloropropanoate de sodium en solution
aqueuse basique à 90°C. On obtient un ion organique A.
2-2-1) Indiquer comment
on peut obtenir le 2,4-dichlorophénolate de sodium en
solution aqueuse à partir du 2,4-dichlorophénol
dissous dans l'eau.
2-2-2) Ecrire la
réaction de synthèse de A.
2-2-3) Donner l'équation
de la réaction qui permet de passer de A au 2,4-DP. De quel type de réaction
s'agit-il ?
Correction :
1) La molécule
de 2,4-DP
1-1)
-COOH Acide carboxylique
1-2)
-2,4-
DP, est une molécule chirale car elle possède un atome de carbone asymétrique
1-3)
1-4) On numérote les atomes de
premier rang avec le plus petit chiffre pour l'atome de Z le plus élevé
(Oxygène). Les deux carbones sont ensuite départagés en tenant compte des
atomes de plus fort Z avec lesquels ils sont liés (même règle) ; le carbone de
COOH a le numéro 2 et le carbone de CH3 le numéro 3. L'atome d'Hydrogène
de premier rang a le numéro 4.
On
place ensuite son œil dans l'axe C-H de C vers H et si l'on tourne dans le sens
des aiguilles d'une montre pour aller de 1 vers 2 vers 3 c'est l'isomère R
(molécule B) et dans le cas contraire c'est l'isomère S (molécule A).
1-5) Stéréoisomérie
de configuration (ici énantiomérie) ou isomérie
optique.
1-6) Ces stéréoisomères
diffèrent par leur action sur la lumière polarisée. L'appareil qui permet de
montrer cette propriété est un polarimètre.
2)
Synthèse du 2,4-DP :
2-1) Chloration du phénol en
présence de AlCl3 :
2-1-1)
2-1-2) AlCl3 joue le rôle de catalyseur.
2-1-3) Le groupe –OH renforce
la densité électronique du noyau benzénique notamment en position ortho et para.
Il facilite donc la S.E. et oriente en position 2 et 4. Il appartient au
premier groupe défini pour les règles de Hollemann.
2-2) Synthèse du 2,4-DP :
2-2-1)
2-2-2)
2-2-3)
