Chimie - SN1:SN2 PDF

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Cours de chimie sur les SN1/SN2...

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SN1/SN2 1) Classer les molécules suivantes par ordre de réactivité croissante pour une SN2 : CH3 CH2 Br, CH3 Br, (CH3 )2 CHBr, (CH3 )3 CBr CORRECTIONS : Pour une SN2, la réaction est favorisée sur un carbone primaire : (CH3 )3 CBr < (CH3 )2 CHBr < CH3 CH2 Br < CH3 Br 2) Ecrire la ou les formule(s) du ou des produit(s) de substitution majoritaire obtenu(s) sur la molécule suivante avec NaI. H3 C

Br

H3 C

H

CORRECTIONS : Une SN1 sera favorisée car le carbone est tertiaire : il y a racémisation du carbone asymétrique (le nucléophile attaquera les deux côtés) et deux produits seront obtenus H3 C

I

I

CH3

+ H3 C

H

H3 C

H

3) Déterminer les configurations absolues des substrats et produits obtenus lors des SN2 suivantes Cl H

CH3 CH3 I

2 équivalents de KBr

H

CORRECTIONS : SN2 = le nucléophile attaque en ANTI du groupe partant Cl R

H H3 C

R

CH3

KBr

H

H3 C H Br

I

S

CH3

S

H

Br

4) Donner l’influence des modifications de conditions opératoires sur la vitesse de la réaction suivante : CH3 CH2 Cl

+

CH 3O (-)

CH3 OH

CH3 CH2 OCH3

+ Cl

(a) substrat changé en CH3 CH2 I ; (b) nucléophile changé en CH3 COO(-) ;(c) substrat changé en (CH3 )2 CHCH2 Cl ; (d) solvant changé en DMSO. CORRECTIONS :

a) La réaction sera plus rapide avec CH3 CH2 I car l’iode est un meilleur groupe partant que le chlore b) La réaction sera plus rapide avec CH3 O (-) car c’est un meilleur nucléophile que CH3 C(O)O (-) c) La réaction sera plus rapide avec le chloroéthane car ce substrat est moins encombré que le 1- chloro- 3- méthylpropane d) La réaction sera plus rapide dans le DMSO (solvant aprotique). La réaction décrite se fait sur un carbone primaire donc c’est une SN2 qui est plus favorisée dans les solvants aprotiques que protiques. Soit le schéma réactionnel suivant :

5)

H

+ A

Br2

Br

Etape 1

+

HBr

B

Etape 2

SCH3

C

a) b) c) d) e) f) g) h)

Donner la nomenclature de l’halogénoalcane B Donner le nom de la réaction réalisée dans l’étape 1 Justifier la formation sélective de B Donner le mécanisme de l’étape 1 L’étape 2 est une substitution nucléophile. Déterminer l’ordre de cette S.N. Quel type de solvant utiliser pour cette S.N. Déterminer la structure du nucléophile mis en jeu dans l’étape 2. Donner le mécanisme de l’étape 2

CORRECTIONS : a) 1- bromo- 1-méthylcyclohexane b) Etape 1 = substitution radicalaire c) Le brome (halogène très sélectif) substitue le H porté par le carbone tertiaire car l’intermédiaire radical est le plus stable d) Voir cours et TD 1 e) Le carbone portant le groupe partant est tertiaire : SN1 f) Solvant protique type méthanol g) CH3 SH ou CH3 S(-)K(+) h) Mécanisme SN1 : voir cours et TD. Passage par un carbocation Le (2S) 2-bromopentane ci-dessous est soumis aux conditions opératoires suivantes 1- CH3 S(-)K(+) , DMSO 2- CH3 SH, MeOH Indiquer pour chaque réaction les produits obtenus ainsi que leur stéréochimie éventuelle. 6)

CORRECTIONS : Le carbone portant le groupe partant est secondaire. L’ordre de la SN va dépendre du solvant. Dans le 1er cas, le solvant (DMSO) est aprotique donc la SN2 sera favorisée. Le nucléophile attaquera en Anti du Br H3 C H

Br S

H CH3

CH3 SK R

DMSO

SCH3

Dans le second cas, le solvant est protique (MeOH) donc la SN1 est favorisée. Il y aura un mélange des deux énantiomères. S

H CH3

SCH3

H3 C H

Br CH3 SH

R

MeOH

SCH3

+

S

H CH3...