Exercices Complémentaires Complémentaires Chapitre 8 : Alcènes 8.1
Exercice 8.1
Indiquer la (ou les) molécules de configuration Z : H 3C N H3C
CH 2
OH
A
Cl
H
CH3
Br
C
C 6H 5
H3 C
B
N
CONH2
H
C
D
H3C
H
CH 3
CH 2
CH 3
COOH Cl
C
E
N
CORRECTION Exo 8.1 (page 5)
8.2
Exercice 8.2
Indiquer la (ou les) molécules de configuration E : t- Bu Bu
i -Pr -Pr
Br
A
H 2N
H
HOOC H
COMe
H
COOH
B
Me
Cl
HOOC
OH N ..
C
.. N
C
D
C O NH 2
Me
E
H
N
CORRECTION Exo 8.2 (page 5)
8.3
Exercice 8.3
Indiquer la (ou les) molécules de configuration Z : N C H 5C 6
NH2
A
H 5C 2
COCH3
(H 3C)2HC H3C
CH(CH 3)2
B
Cl
C
.. D
C N
Cl
N
H 3C
COOH
OH CH 3 H 5C 6
N ..
E
CORRECTION Exo 8.3 (page 5) 1
8.4
Exercice 8.4
Comment peut-on préparer le 2-bromopentane A à partir de : a) pent-1-yne b) 1-bromopentane
CORRECTION Exo 8.4 (page 5)
8.5
Exercice 8.5
On réalise l’hydratation, en présence d’acide sulfurique dilué dans l’eau, des alcènes suivants : a) 2-méthylbut-1-ène b) 3-méthylhex-1-ène 1. Donner la structure des alcools majoritairement obtenus dans chaque cas sachant que, dans chacun des cas, le régioisomère majoritairement obtenu est un alcool tertiaire. Justifier votre réponse. 2. Quelle est la stéréochimie de ces alcools ? Sont-ils optiquement actifs ?
CORRECTION Exo 8.5 (page 6)
8.6
Exercice 8.6
Compléter les réactions suivantes en ne considérant que les processus aboutissant aux produits majoritaires : H 3C +
C
CH2
C
CH2 +
H 2O
H2SO 4
A
H 3C H 3C H 3C
THF BF 3
B
H 2O 2
C
NaOH
CORRECTION Exo 8.6 (page 6)
8.7
Exercice 8.7
Le (Z)-3-méthylhex-3-ène est soumis à la réaction d’hydratation : a) au moyen d’acide sulfurique dilué dans l’eau. b) au moyen d’une hydroboration suivie d’une oxydation par H 2O2 en milieu basique (NaOH). Représenter dans chaque cas, selon CRAM, la formule du (des) alcool(s) majoritairement obtenu(s) et indiquer leur configuration absolue R ou S. Préciser si les réactions sont régiosélectives et/ou stéréospécifiques.
CORRECTION Exo 8.7 (page 7)
8.8
Exercice 8.8
CCl 4 (E)-hex-3-ène + Br2 A a) Donner la formule et le nom systématique de A. Indiquer le mécanisme de la réaction et la stéréochimie de A. b) En partant de l’isomère (Z), quelle sera la stéréochimie de A ?
CORRECTION Exo 8.8 (page 7) 2
8.9
Exercice 8.9 1. KMnO 4 dilué dans H2O à froid
(Z)-hex-3-ène
A
2. hydrolyse
I. Indiquer la formule développée de A parmi les suivantes : 1. C2H5 CHO
2. C2H5 COOH
3. C2H5 CHOH CHOH C2H5
OH
4.
5.
C 2H 5 C H
CH
C 2H 5
O
OH
II. Quelle est la configuration de A ? 1. méso 2. SS 3. RR 4. mélange RR/SS 5. A ne possède pas de C* III. Indiquer la (ou les) propositions exactes relatives à l’activité optique de A : 1. inactif car racémique 2. inactif par nature, car A ne possède pas de C* 3. optiquement actif (car un seul stéréoisomère) 4. optiquement actif (car mélange de disatéréoisomères) 5. inactif par nature (car configuration méso) CORRECTION Exo 8.9 (page 8)
8.10 Exercice 8.10 Soit l’enchainement de réactions suivantes : MCPBA A+B + (E)-hex-3-ène
acide métachlorobenzoïque
MCPBA : acide métachloroperbenzoïque
A
1) NaOH
?
+
2) H / H 2O
B
1) NaOH
?
+
2) H / H 2O Donner les formules de A, B et de leur produit de réaction avec NaOH suivie d’une hydrolyse acide. Indiquer la stéréochimie de tous les produits formés.
CORRECTION Exo 8.10 (page 8)
8.11 Exercice 8.11 Un hydrocarbure de formule brute C6H12 donne par ozonolyse en milieu réducteur le propanal. Ce même hydrocarbure additionne une molécule de Br 2 dans CCl4. Le dérivé dibromé formé est un composé achiral, inactif sur la lumière polarisée par constitution. Donner les structures de l’hydrocarbure C6H12 et du dérivé dibromé. Préciser leur configuration éventuelle. CORRECTION Exo 8.11 (page 8) 3
8.12 Exercice 8.12 Le but-1-ène est soumis à l'action de HBr. Donnez la structure et le nom du (des) produits majoritairement obtenu(s).
CORRECTION Exo 8.12 (page 9)
8.13 Exercice 8.13 Trois alcènes A, B et C de formule brute C5H10 et ne présentant pas d’isomérie Z et E sont traités séparément avec HBr en solution. Ils donnent majoritairement le même dérivé D. D est soumis à l’action de KOH concentré dans l’éthanol à chaud et redonne A comme produit majoritaire et B comme produit minoritaire. Donner les formules de A, B et C et préciser le mécanisme de la réaction d’élimination.
CORRECTION Exo 8.13 (page 9)
4
Correction des exercices complémentaires Chapitre 8: Alcènes
8.1
Exercice 8.1
configuration Z : A, B, D configuration E : C pas de configuration Z/E : E
Exercice 8.2 configuration Z : A configuration E : B, C, D, E
8.3
Exercice 8.3
configuration Z : A, E configuration E : B, C, D
8.4
Exercice 8.4 Br Formation de A :
a). HC C
CH 2 CH 2 CH 3
H3C CH CH 2 CH2 CH3
H2, Pd Lindlar
b). Br CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3
KOH conc.,
H2C CH CH2 CH 2 CH 3
∆
H2C CH CH2 CH 2 CH 3
HBr
HBr
A
A
5
8.5
Exercice 8.5 CH 3
CH 3 H 2C
C CH CH 2 CH 3
H2SO 4
H3 C
CH 3
C CH CH2 CH 3
H 3C
H 2O
CH 3 H 2C CH C
H2SO 4
H
H 2O
OH 2-méthylbutan-2-ol optiquement inactif
H
H C
réarrangement du C +
C CH CH 3
H 3C
CH 2CH 2CH3
C CH CH 2 CH 3
H
CH 3
H3C CH
C C3 H7
C3H 7
C + III aire
C + IIaire OH C
CH 3
H 5C 2
+
H 5C 2
CH3 C 3H 7
C
C 3 H7 S actif
R actif
OH
3-méthylhexan-3-ol mélange racémique optiquement inactif
8.6
Exercice 8.6 CH 3 H 2C
H2SO 4
C
H2 O
CH 3
CH 3 H 3C
C
CH 3 CH 3
H 3C
C
CH3
OH
A : 2-méthylpropan-2-ol ou tert -butanol -butanol CH 3 H 2C
C CH 3
BH 3
CH3 H2 B
CH 2
CH CH3
H2O2
CH 3 HO
CH 2
CH
CH 3
NaOH
B
C : 2-méthylpropan-1-ol ou iso -butanol -butanol
6
8.7
Exercice 8.7 H5C2
C 2H 5
H2SO 4
C C H3C
H 2O
H
Z
H5 C 2 H H 2O S H 3C C C C C C C C H + C2H5 H 5C 2 2 5 C 2H5 R H 3C HO H H 3C H H H
H5C2
Réaction régiosélective, non stéréospécifique
H 5C 2
C2H 5 C C Z
C2 H 5 H 5C 2 H H 3C C C
+
H 5C2 C C C2H5 H3C H
H
H3 C
3-méthylhexan-3-ol (mélange racémique)
BH 2
H
BH 3
H
HO
H H 2O 2
OH RR H5C2 C C C2H5 H 3C H
BH 2
H5C 2 C 2H 5 H H 3C C C S S OH H
H
+
4-méthylhexan-3-ol (mélange racémique) Réaction régiosélective, stéréospécifique
8.8
Exercice 8.8 Br
Br 2
H3C CH 2 CH CH CH 2 CH 3
Br
H3C CH 2 CH CH CH 2 CH3
CCl 4
3,4-dibromohexane
Br Et
H C
H
C Et
H
Et
Br2
C C
CCl 4
H
Br
E
Et
+
Et
Br C C
H
Br
Br Et C C H
H Z
Br2
Et
CCl 4
H
C C Br
C C S S
Et Br
Et
+ H
Et
Br
composé méso
Br
Et
C C
Et Et
H
H Et
Br
H
Et
Et H
H
Br
Et
Br
C C H
H
H
Br Br
C C R R
Et H
mélange racémique
7
8.9
Exercice 8.9 H3C CH2 CH CH CH2
OH OH
1) KMnO4 CH3 dilué à froid 2) Hydrolyse
H3C CH2 CH CH CH2 CH3 Hexane-3,4-diol
K
O
O H
H C
C
H
C C Et Et O O Mn O O
Et
Et
H
H
KMnO4
Z
+
Mn O O C C
H H
H2O
Et
H
Et
C C
(R)
HO OH composé méso
Et
Et
(S)
K
3 1 5
I. II. III.
8.10 Exercice 8.10 O Et R R H Et H + C C C C Et H H S S Et O
H
Et C H
MCPBA
C Et
E
1) NaOH 2) H 2O, H
H
Et
OH C C
HO
R S
H Et
? : hexane-3,4-diol méso
A+B (racémique)
8.11 Exercice 8.11 Hydrocarbure C6H12 : alcène symétrique conduisant à un dérivé méso achiral par dibromation, donc cet hydrocarbure est le (E)-hex-3-ène : Et
H C
Et
1) O 3
H
C
2
C 2) Zn, MeCOOH
Et
propanal
O
H
E
C H
Br
H
Et
Br2
C E
Et
CCl 4
Et
H C
H
C Br
Br
Et C
+ Et
H
H C
Et Et
Br
Br
H
S C
C R
H Et Br
composé méso
8
8.12 Exercice 8.12 Addition électrophile de HBr sur un alcène dissymétrique: Régiosélectivité: Formation du carbocation le plus stable (C+ II) : réaction régiosélective Br HBr
CH 3
H2C
CH 3 CH
CH2CH 3
2-bromobutane
Stéréochimie : Br H
Br CH 3
H 2C
AE
(R)
H
H 3C
H3 C
CH 2CH 3
H CH 2CH 3
Br
H H3 C
(S)
CH 2CH 3 Br
Obtention d'un mélange racémique de (R)-2-bromobutane et de (S)-2-bromobutane.
8.13 Exercice 8.13 H 3C C CH CH 3 H 3C 2-méthylbut-2-ène A : 2-méthylbut-2-ène
H 3C OH KOH conc.
Br CH3 H 2C
C CH 2 CH3
2-méthylbut-1-ène B : 2-méthylbut-1-ène
H2C
CH
CH
CH 3
CH 3
CH 3
HBr H 3C
C CH 2 CH 3
HO
E1
Br 2-bromo-2-méthylbutane e D : 2-bromo-2-méthylbutan Majoritaire
H
H
CH 3 H
C
C
H
C H
∆
CH3
C CH CH3 H 3C
A :MAJORITAIRE
∆
CH 3
KOH conc. H2C
C CH 2 CH 3
B : minoritaire
C : 3-méthylbut-1-ène
9