logo   Chimie organique - mécanisme réactionnel

Accueil

Logiciels et bibliographie

Programme d'étude

Cours
   Chimie organique








On distingue trois types de réactifs:

  • Les radicaux, produit issus de la séparation d'une molécule avec partage des électrons:
    A-B  A·   +   B·  ce partage équitable se passe en général entre deux atomes de même électronégativité, par exemple: Cl2     Cl·     +   Cl· ou entre deux carbones d'hydrocarbures saturés.
    Ces réaction se font surtout en phase gazeuse.
  • Les électrophiles, ce sont des atomes ou groupes d'atomes qui ont besoin pour se lier d'un doublet fourni par l'autre ractif:
    CH3-Br  +   OH-       CH3-OH  +  Br-  le carbone de CH3 est appauvrit en électron par sa liaison avec le Brome qui est électronégatif, il attire donc le doublet disponible de OH-.
  • Les nucléophiles, ce sont des atomes ou groupes d'atomes qui fournissent un doublet d'électron à l'autre reactif. Dans la réaction vue plus haut:
    CH3-Br  +   OH-       CH3-OH  +  Br- on peut considérer OH- comme un réactif nucléophile. Comme pour les réaction redox, cela dépend de la substance que l'on considère!
Ces réactifs s'expriment plus ou moins bien en fonction du solvant, on en distingue trois types:
  • Solvant non polaire, ne joue aucun rôle chimique. Par exemple les hydrocarbures saturés.
  • Solvant protique, molécule polaire contenant des H lié à des atomes électronégatifs. Par exemple l'eau, l'alcool.
  • Solvant polaire aprotique, molécule poaire mais sans H détachable, par exemple CH3CN.

Illustration

En milieu acide, les alcools peuvent "partir" facilement sous forme de OH- (rupture de la liason C-O), par contre en milieu basique, ils perdent facilement le "H" par la rupture de la liaison O-H. En milieu neutre ils sont peu réactifs.
alcool en milieu basique
CH3-CH2OH + B    CH3-CH2O-   + BH+     (B représente une base)
puis une substitution nucléophile par attaque du carbone appauvri en électrons de CH3Br:
CH3-CH2O-   + CH3Br    CH3-CH2-O-CH3  +  Br-
Alcool en milieu acide
CH3-CH2OH + HCl    CH3-CH2Cl  +  H2O    

Les grandes classes de mécanisme            

Substitution radicalaire
Initiation:
Propagation: Cl· + CH4  CH3·  + HCl        et    CH3·  +   Cl2     CH3Cl  +  Cl·
Terminaison: rencontre de deux radicaux, par exemple:  2Cl·    Cl2
Addition radicalaire
Par exemple l'addition des halogènes sur le benzène
Polymérisation radicalaire
Par exemple la formation du polychlorure de vinyle (PVC) à partir du chlorure de vinyle (voir chapitre sur les polymères)
Substitution nucléophile (SN1 si 2 étapes, SN2 si  1 étape)
Sur un carbone saturé:



Sur un carbonyle:



en fait, il y a deux étapes:



Sur un cycle benzénique:


Substitution électrophile
Sur un carbone saturé:


Sur un cycle aromatique:


Addition électrophile
Addition nucléophile
Elimination

Exercice 1: La nitration du phénol se fait avec le réactif électrophile NO2+ (obtenu en mélangeant HNO3 et H2SO4). Prévoir sur quelle(s) position(s) du cycle benzénique se substitueront de préférence les groupes nitro.