EXERCICE 54

Corrigé

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Enoncé
Détermination d'une structure:
On cherche la formule semi-développée d'une substance naturelle X contenant une double liaisonC=C.
On dispose pour cela des informations suivantes.
    a) X ne contient que les éléments C,H,O. La composition centésimale en masse est: %C=80,7%;%H=12,6%;%O=6,7%
    b) Sa masse molaire est M = 238,0 g.mol-1.
    c) X donne avec la 2,4-DNPH un précipité jaune-orangé.
    d) Le test au miroir d'argent (réactif de Tollens) est positif.
    e) Par ozonolyse de X suivie d'une hydrolyse en milieu réducteur, on obtient deux produits: l'octanal et le 4-méthylheptanedial (on admet que seule la double liaison C=C présente dans dans X réagit avec l'ozone).
Données :

Elément

C

H

O

Masse molaire (g.mol-1)

12,0

1,0

16,0

Numéro atomique

6

1

8

1. Détermination de la formule semi-développée de X
    1.1. Déterminer la formule brute de X.
    1.2. Donner la formule semi-développée de X, en donnant les étapes du raisonnement.
    1.3. Ecrire l'équation de la réaction de X , noté dans la suite, avec la 2,4-DNPH.
    1.4. Ecrire l'équation de la réaction de X avec l'ion argent en milieu ammoniacal.

2. Stéréoisomérie
   Dans la molécule X naturelle, la double liaison C=C est de configuration Z.
    2.1. Représenter la formule semi-développée de X dans ces conditions.
    2.2  Donner la définition d'un atome de carbone asymétrique.
    2.3. Entourer l'atome de carbone asymétrique dans la formule semi-développée de X obtenue à la question 2.1.
           Dessiner X en représentation de Cram, l'atome de carbone asymétrique étant de configuration R, en expliquant la démarche suivie pour trouver cette configuration.
    2.4. Dessiner l'énantiomère de la molécule ainsi représentée.


Correction
1.1.    CxHyOz

1.2.   X est un aldéhyde car le test au miroir d'argent est positif ainsi que le test à la DNPH.
        Dans le 4-méthylheptanedial, l'une des deux fonctions aldéhyde est celle présente initialement dans X, l'autre vient de la coupure oxydante de la liaison C=C.
        On obtient ainsi la formule semi-développée de X :

1.3.
1.4.
 

2.1.

2.2. Atome de C ayant 4 substituants différents.

2.3.

Démarche:
    Classer les substituants selon les règles de C.I.P., soit: H<CH3<CH2-CH2-CH=C<CH2-CH2CH=O
    Regarder dans quel sens on tourne pour aller du plus "gros" (CH2-CH2CH=O) vers -CH3 en passant par le "moyen", le H étant situé vers l'arrière du plan de la feuille.
2.4.