Docsity
Docsity
Prepare for your exams
Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity

Earn points to download
Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan

Guidelines and tips
Guidelines and tips
Sell on Docsity
Sell on Docsity
Docsity AI
Docsity AI
Log inSign up

Prepare for your exams

Study with the several resources on Docsity

Find documents

Prepare for your exams with the study notes shared by other students like you on Docsity

Search for your university

Find the specific documents for your university's exams

Docsity AINEW

Summarize your documents, ask them questions, convert them into quizzes and concept maps

Explore questions

Clear up your doubts by reading the answers to questions asked by your fellow students

Earn points to download

Earn points by helping other students or get them with a premium plan

Share documents
download point icon20 Points

For each uploaded document

Answer questions
download point icon5 Points

For each given answer (max 1 per day)

All the ways to get free points
Get points immediately

Choose a premium plan with all the points you need

Study Opportunities

Choose your next study program

Get in touch with the best universities in the world. Search through thousands of universities and official partners

Community

Ask the community

Ask the community for help and clear up your study doubts

Free resources

Our save-the-student-ebooks!

Download our free guides on studying techniques, anxiety management strategies, and thesis advice from Docsity tutors

Acides carboxyliques : nomenclature, acidité et préparation, Study notes of Mathematics

University of the South PacificMathematics

Découvrez les acides carboxyliques, leurs noms systématiques et courants, leur acidité et comment les préparer. Thierry Ollevier, CHM-2000, Chimie organique II.

Typology: Study notes

2018/2019

Uploaded on 12/24/2019

Abdelha
Abdelha 🇸🇧

1 document

1 / 20

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
© Thierry Ollevier CHM-2000
Chimie organique II
ACIDES CARBOXYLIQUES ET DÉRIVÉS
Introduction
RCOH
O
RCCl
O
RCO
OO
R' RCOR'
O
RCNH
O
H
RCNR'
O
H
RCNR'
O
R"
Acides carboxyliques
Chlorures d'acides Anhydrides d'acides Esters
Amides
R C N
Nitriles
R = C sp3, sp2 ou sp
derivesacides-01 2016-01-12 18:39
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd
pfe
pff
pf12
pf13
pf14

Partial preview of the text

Download Acides carboxyliques : nomenclature, acidité et préparation and more Study notes Mathematics in PDF only on Docsity!

ACIDES CARBOXYLIQUES ET DÉRIVÉS

Introduction

R

C

O

H

O

R

C

Cl

O

R

C

O

O O

R' R

C

O

R'

O

R

C

N

H

O

H

R

C

N

R'

O

H

R

C

N

R'

O

R"

Acides carboxyliques

Chlorures d'acides Anhydrides d'acides^ Esters

Amides

R C N

Nitriles

R = C sp 3,^ sp 2 ou sp

Nomenclature des acides carboxyliques

H OH

O

CH 3 CH 2 OH

O

CH 3 OH

O

CH 3 (CH 2 ) 2 OH

O

acide méthanoïque

acide éthanoïque

acide propanoïque

acide butanoïque

nom systématique nom courant

acide formique

acide acétique

acide propionique

acide butyrique

CH 3

H Br

O

OH acide ( R )-2-bromopropanoïque

O

OH

H

H

H

acide propénoïque

C

O

H

O

ou C OH

O

ou CO^2 H^ ou COOH

= groupe carboxyle ou carboxylique

R

C

O

H

O

basique

basique

R

C

O

H

O

acide

électrophile

(δ+)

R

C

O

H

O

R

C

O

H

O

H

C

O

H

O

l'acide formique est une molécule plane!

sp 2

Structure

Acidité des acides carboxyliques

RCOOH + H 2 O + H 3 O

Plus R sera capable de stabiliser une charge négative, plus l'acide sera acide ( K a grand et p K a petit).

K éq.

K éq. =

[RCOO -^ ] [H 3 O +^ ]

[RCOOH] [H 2 O]

K a = K éq. [H 2 O].

p K a = -log K a

Les acides carboxyliques ont souvent des valeurs de p K a comprises entre 4 et 5.

RCOO

CH 3 OH

O

p K a = 4,

Dans le cas de groupes R particulièrement capables de stabiliser la charge négative dans l'ion carboxylate, les valeurs de p K a pourront être inférieures à 4-5.

ex.

Acidité des acides carboxyliques (suite)

+ N

O

R O

p K a = 4-5 p K a = 10-

H

O

R O

La triéthylamine (base organique) convertit un acide carboxylique en carboxylate d'ammonium correspondant. L'ammonium est la forme acide conjuguée de l'amine.

C 2 H 5

C 2 H 5

C 2 H 5

N C 2 H 5

C 2 H 5

C 2 H 5

H

Dans le cas de la réaction avec l'hydroxyde de sodium (exemple 1), l'équilibre est plus déplacé vers la formation du sel (par rapport à l'équilibre del'exemple 2) car l'hydroxyde de sodium est une base plus forte que la triéthylamine.

Exemples complémentaires

CO 2 H +^ LiOH^ CO 2 Li + H 2 O

Exemple 2

L'acide benzoïque est un acide plus fort que l'eau.

Acidité des acides carboxyliques (suite)

CO 2 H

NH 2

H

CH 3

CO 2

NH 3

H

CH 3

CO 2 K (^) H N Me

Et

Et

  • Cl

CO 2 H (^) N Me

Et

Et

  • (^) + KCl

Pas de réaction : c'est la réaction inverse qui se produit!

Force des acides carboxyliques

+ H 2 O

C

C

OH

O

O

C

C O

Comparer :

et

H

H

H

H

H

H

OH

O

C

C O

H

H

H

+ H 2 O

C

C

OH

O

C

C O

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

OH

O

C

C O

Cl

Cl

Cl

O

Force des acides carboxyliques

C

C

OH

O

En effet :

H

H

H

C

C

OH

Cl

Cl

Cl

O

p K a = 0,70 p K a = 4,

C

C

OH

Cl

H

Cl

O

p K a = 1,

C

C

OH

Cl

H

H

O

p K a = 2,

effet électroattracteur des atomes de chlore (effet - I )

L'effet diminue avec la distance du groupe carboxylique :

C OH

O

CH 2 CH

Cl

CH 3 C OH

O

CH 3 CH CH 2

Cl

C OH

O

CH 2 CH 2 CH 2

Cl

p K a = 2,85 p K a = 4,

p K a = 4,

Solutions aux exercices :

Dans chacune des trois séries suivantes, classez les acides dans l'ordre de leur acidité décroissante.

OH

O

OH

O

Br

OH

O

Br Br

OH

F O

OH

Br O

CO 2 H CO 2 H

F

F CO 2 H

a)

b)

c)

Force des acides carboxyliques

b) Effet mésomère et force des acides

Constatation : l'acide p -nitrobenzoïque est environ 8 fois plus acide que l'acide benzoïque

+ H 2 O

Comparer :

OH

O

OH

O

O

+ H 2 O

OH

O

OH

O

O

N

O

O

N

O

O

p K a = 5,

p K a = 4,

  • Situation inverse dans le cas de l'acide p -méthoxybenzoïque : le groupement méthoxy a tendance à donner des électrons au cycle benzénique (effet mésomère donneur + M ), augmentant la densité électronique au niveau du carboxyle (l'effet - I inverse est moins important).
  • Cette densité de charge tend à augmenter la charge négative dans l'ion carboxylate.

OH

O

OH

CH 3 O +

  • La comparaison des formes de résonance écrites pour la forme basique par rapport à celles écrites pour la forme acide montre que l'arrachement du proton de la forme acide n'est pas un événement souhaitable.
  • Une comparaison analogue faite dans le cas de l'acide benzoïque n'avait pas conduit à relever une telle déstabilisation au niveau de la forme basique.

L'acide p -méthoxybenzoïque est moins acide que l'acide benzoïque.

  1. Préparation des acides carboxyliques

1.1. Oxydation d'un alcool primaire ou d'un aldéhyde 1.2. Carbonatation d'un organométallique 1.3. Hydrolyse d'un nitrile 1.4. Oxydation d'un alcène 1.5. Hydrolyse d'un ester, d'un chlorure d'acide, ... 1.6. Protonation d'un carboxylate

Cette liste de méthodes de préparation d'acides n'est pas exhaustive. Des méthodes supplémentaires seront vues dans les chapitres ultérieurs et viendront compléter cette liste.

Les trois premières méthodes (1.1., 1.2., 1.3.), très importantes sur le plan synthétique, seront largement détaillées.

1.1. Oxydation d'un alcool primaire ou d'un aldéhyde 1.2. Carbonatation d'un organométallique 1.3. Hydrolyse d'un nitrile ...

O

R H

Ag 2 O, NaOH

R H

O O

Ag

Na

ou Ag

OH

O

R O Na

Ag° H 2 O

H 3 O

O

R OH

Il s'agit du test de détection des aldéhydes avec le réactif de Tollens (test du miroir d'argent). La précipitation d'argent métallique (Ag°) est utilisée comme test de détection d'un aldéhyde).

!

Oxydation chémosélective d'un aldéhyde en présence d'un alcool

HO

O

H

HO

O

Ag 2 O, NaOH OH H 2 O

HO

O

H

O

O

OH

H 2 SO 4

Avec un oxydant non sélectif...

K 2 Cr 2 O (^7)

... l'alcool aurait aussi été oxydé et on n'aurait pas obtenu le produit souhaité!

Une solution aurait pu être de protéger l'alcool, oxyder l'aldéhyde en acide et redéprotéger l'alcool :

Néanmoins, une méthode sélective sera toujours plus efficace et plus élégante qu'une méthode de protection-déprotection !!

La découverte de nouveaux réactifs hautement sélectifs qui permettent de gagner du temps par rapport aux méthodes de protection-déprotection reste un grand défi en chimie organique.