Problèmes de révision - Exercices corriges
b) Benzène possède une énergie de résonance notée Er : (benzène) = 150 kJ.
mol?1 ... II. Exercices. 1. Synthèses. En précisant les conditions expérimentales,
les ... La technique de révélation consiste à pulvériser, dans un premier temps, ...
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à 25°C : 20,9 kJ.mol1
enthalpie standard de sublimation du carbone : 717,71 kJ.mol1
énergies de liaisons (en kJ.mol1)
HH 434,72 O=O 494,91
CH 413,82 CC 346,94
C=C 614,46 C=O 727,32
a) Calculer lenthalpie standard de formation de lacroleine de deux façons différentes.
b) Interpréter léventuelle différence obtenue. Définir lénergie de résonnance.
2. Aromaticité
a) A quelle(s) condition(s) un composé est-il aromatique ? Enoncer la règle de Hückel.
b) Benzène possède une énergie de résonance notée Er : (benzène) = 150 kJ.mol1
Définir la notion dénergie de résonance.
c) Comment lexistence dune énergie de résonance se traduit-elle sur les propriétés chimiques de la molécule dans le cas du benzène ?
3. Substitution électrophile aromatique sur le benzène
Les cycles aromatiques peuvent subir des réactions de substitution. Une réaction de substitution très courante est la substitution électrophile aromatique.
a) En utilisant la notation E+ pour lélectrophile, écrire les étapes de la substitution électrophile aromatique sur le benzène. Quelle est létape cinétiquement déterminante ?
b) Quelle est la forme de la loi de vitesse de cette étape ?
c) Prévoir un tableau récapitulatif clair et complet (on pourra sinspirer du H-Prépa), résumant toutes les réactions de substitution électrophiles au programme, en précisant la formation de lélectrophile, les conditions expérimentales et les particularités de ces réactions.
4. Polysubstitution
Prévoir un tableau récapitulatif clair et complet (on pourra sinspirer du H-Prépa), résumant les règles de polysubstitution de Holleman. Il est impératif de les comprendre par lécriture des formes mésomères des intermédiaires réactionnels.
II. Exercices
1. Synthèses
En précisant les conditions expérimentales, les mécanismes, proposer une suite réactionnelle permettant dobtenir à partir du benzène, de tous les corps minéraux nécessaires et des composés organiques précisés, les composés suivants :
a) Méta et parabromonitrobenzène.
b) Métanitroacétophénone. (Le chlorure déthanoïle est disponible).
c) 4-propylaniline (les composés organiques simples sont autorisés).
d) Le cyclohexylcyclohexane.
2. Séquence réactionnelle
a) Proposer un protocole permettant dobtenir le réactif de départ.
b) Identifier et donner le mécanisme de la formation de A.
c) Donner la formule du composé B et représenter les différents stéréoisiomères de C.
d) On suppose que lon obtient uniquement C sous la forme du composé 1R,2R, donner la formule de D, le mécanisme de son obtention et préciser les conditions opératoires pour que la réaction soit effectivement bimoléculaire.
D subit ensuite une deshydratation à haute température en milieu acide phosphorique. On obtient 3 composés isomères E, F, G. E est majoritaire, G est obtenu sous forme de traces. Lozonolyse réductrice de ces trois composés donne :
Pour G, de la cyclohexanone et du méthanal, et pour E, le composé suivant :
Donner le mécanisme de la formation de E,F,G et dire ce qua donné lozonolyse de F.
R2 est une résine échangeuse danions.
3. Synthèse et extraction du 4-aminotoluène
On réalise la nitration du toluène.
a) Préciser les conditions opératoires, le mécanisme et les effets dorientation. Quels composés poly nitrés risque-t-on de former ?
b) On souhaite transformer le 4-nitrotoluène en 4-aminotoluène. Quel type de réaction doit-on mettre en uvre ?
c) Le réactif est létain en milieu chlorhydrique. Sachant quil existe un complexe hexachlorostanate (IV), écrire léquation bilan de la réaction.
d) Après réaction, on ajoute, en refroidissant, une quantité de soude telle que le milieu devienne basique. (Létain passe alors sous la forme EMBED Equation.3 ). Ecrire léquation de la réction.
e) Le 4-aminotoluène est séparé par entraînement à la vapeur. Faire un schéma du montage expérimental utilisé.
f) Pour vérifier la pureté du 4-aminotoluène, opn peut réaliser une CCM. La technique de révélation consiste à pulvériser, dans un premier temps, du nitrite de sodium dans lacide chlorhydrique, puis, dans un second temps, une solution de 1-naphtol. Indiquer la suite des réactions chimiques se produisant sur la plaque. Comment la pureté du 4-aminotoluène peut-elle être prouvée ?
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Dérivés aromatiques PAGE 3
