Chimie Organique de A à Z

bromation alcyne et alcène

étude comparative

alcyne comme phényléthyne

et

alcène comme phényléthène (ou styrène)

Mode opératoire:

1/ dissoudre dans un erlenmeyer de 150 cm³ contenant 15 cm³ de tétrachlorométhane 1 cm³ de dibrome.

2/ répartir cette solution dans trois tubes à essais numérotés 1 (témoin), 2 et 3. Dans le tube à essais 2, ajouter 1 cm³ de phényléthyne et 1 cm³ de phényléthène dans le tube à essais 3. Agiter, avec précaution, pour homogénéiser.

3/ observer la décoloration dans les tubes 2 et 3, mais la décoloration se fait plus vite dans le tube 3. La bromation est plus rapide avec un dérivé d'alcène. La triple liaison carbone-carbone est moins réactive que la double liaison carbone=carbone.

4/ l'addition électrophile du cation Br⁺ est stéréosélective et se fait en deux étapes, avec cependant un rapport de 3x10³ en faveur de la double liaison. La première étape est l'action du cation Br⁺ avec un cycle à trois en intermédiaire puis d'une ouverture en deuxième étape de ce cycle par action de l'anion Br^-.

bromation de dérivés benzéniques aromatiques:

étude comparative

phénol

vs

chlorobenzène

vs

nitrobenzène

vs

2-(2-méthylpropyl)benzène

Mode opératoire:

1/ dans un erlenmeyer de 25 cm³, préparer un mélange acide éthanoïque (90%) - eau (10%). Placer un barreau aimantée et verser une goutte de dibrome. Puis agiter pendant 5 minutes.

2/ répartir la solution précédente dans cinq tubes à essais numérotés de 1 à 5. Le tube 5 sert de témoin.

3/ dans le tube à essais 1, verser deux gouttes de nitrobenzène et homogénéiser.

4/ dans le tube à essais 2, verser deux gouttes de chlorobenzène et homogénéiser.

5/ dans le tube à essais 3, verser deux gouttes de 2-(2-méthylpropyl)benzène et homogénéiser.

6/ dans le tube à essais 4, introduire une pointe de spatule de phénol (ou hydroxybenzène) et homogénéiser.

7/ observer la disparition du dibrome dont la vitesse décroit dans l'ordre: phénol, 2-(2-méthylpropyl)benzène, chlorobenzène et nitrobenzène.

Substitutions nucléophiles

changement de nucléophile

selon le réactif ionique et le solvant

Expériences 1: nucléophile = réactif ionique

le nucléophile est l'ion iodure et le nucléofuge est l'ion bromure.

Expériences 2: nucléophile = solvant

le nucléophile est l'éthanol et le nucléofuge est l'ion bromure.

Mode opératoire:

expérience 1-1

dans un tube à essai verser 10 cm³ d'une solution d'iodure de potassium à 15% dans de la propanone. Puis 0.5 cm³ de bromobutane. Le bromure de sodium précipite au bout de 3 minutes.

expérience 1-2

dans un tube à essai verser 10 cm³ d'une solution d'iodure de potassium à 15% dans de la propanone. Puis 0.5 cm³ de 2-bromo-2-méthylpropane. Le bromure de sodium précipite au bout de 60 minutes.

expérience 2-1

dans un tube à essai verser 10 cm³ d'une solution de nitrate d'argent à 2% dans de l'éthanol. Puis 0.5 cm_³ de bromobutane. Le bromure d'argent précipite au bout de 15 secondes.

expérience 2-2

dans un tube à essai verser 10 cm³ d'une solution de nitrate d'argent à 2% dans de l'éthanol. Puis 0.5 cm_³ de 2-bromo-2-méthylpropane. Le bromure d'argent précipite instantanément.

équilibres d'estérification-hydrolyse

Mode opératoire:

1/ dans un ballon monocol de 100 cm³, verser 14.3 cm³ d'acide éthanoïque et 14.6 cm³ d'éthanol et 1 cm³ d'acide sulfurique concentré. Ajouter quelques billes de verre et chauffer à reflux pendant 50 minutes. Puis verser le contenu du ballon monocol dans un bécher de 100 cm³ contenant 50 cm³ d'eau glacée (pour stopper la réaction). Verser le contenu du bécher dans une fiole jaugée de 100 cm³ tout en filtrant. Laver ballon monocol et bécher avec 10 cm³ d'eau à verser ensuite dans la fiole jaugée. Compléter le volume avec de l'eau.

2/ dans un autre ballon monocol de 100 cm³, verser 24.5 cm³ d'éthanoate d'éthyle et 4.5 cm³ d'eau et 1 cm³ d'acide sulfurique concentré. Ajouter quelques billes de verre et chauffer à reflux pendant 50 minutes. Puis verser le contenu du ballon monocol dans un autre bécher de 100 cm³ contenant 50 cm³ d'eau glacée (pour stopper la réaction). Verser le contenu du bécher dans une autre fiole jaugée de 100 cm³ tout en filtrant. Laver ballon monocol et bécher avec 10 cm³ d'eau à verser ensuite dans la fiole jaugée. Compléter le volume avec de l'eau.

3/ Prélever 20 cm³ de chaque solution précédente et réaliser avec une burette de 25 cm³ pour chacune un titrage acido-basique avec une solution de soude 0.5M et rajouter quelques gouttes de bleu de bromothymol.

4/ Il est possible d'accéder à la concentration à l'équilibre de l'acide éthanoïque., sensiblement la même dans les deux cas de la réaction du §1 et celle du §2. Ces deux réactions sont donc des équilibres

la lampe sans flamme

synthèse qualitative de l'éthanal

ou

acétaldéhyde

déshydrogénation catalytique

"Experiments and observations"

Birmingham - 1790

volume III page 425

Joseph Priestley - 1790

"Description de quelques appareils chimiques nouveaux ou perfectionnés de la Fondation Tetlerienne et des expériences faites avec ces appareils"

Chapitre 7 page 67

"Description d'un appareil et des expériences

pour la décomposition de l'Esprit de Vin"

Martinus van Marum - 1796

Mode opératoire:

1/ montage expérimental:

de gauche à droite: ballon tricol de 250 cm3, barboteur (flacon de garde - barbotage à droite), barboteur avec réactif de Schiff (dans bain de glace - barbotage à gauche), barboteur avec la dinitrophénylhydrazine (DNPH) (barbotage à gauche), barboteur avec réactif de Tollens (barbotage à gauche) et trompe à eau.

voir Origine? -04- le réactif de Schiff

voir 214 - synthèse de la 2,4-dinitrophénylhydrazine

voir Théorie - 57- réaction de Tollens

et voir beaucoup d'autres...

2/ conditions expérimentales:

2-1 fil de cuivre torsadé et aucun contact avec l'éthanol,

2-2 tube de verre de l'ouverture latérale droite du tricol de 250 cm³ relié au premier barboteur, à deux entrées, vide (flacon de garde),

2-3 refroidissement nécessaire du réactif de Schiff.

3/ protocole expérimental:

3-1 chauffer l'éthanol jusqu'à légère ébullition. Mettre en action la trompe à eau.

3-2 sortir le fil de cuivre dur son support. Chauffer le fil de cuivre jusqu'à incandescence. Introduire le fil de cuivre avec précaution dans le ballon tricol de 250 cm³.

3-3 plonger la pièce dans une semi-obscurité, le filament de cuivre reste rouge. Le réactif de Schiff rosit. La DNPH donne un précipité orange. Le réactif de Tollens donne un précipité argenté.