Chimie organique : Exercices corrections Exercice 1 Nommez les molcules ci-dessous.

a)

butane

b)

thane

c)

propane

d)

heptane

Exercice 2 Nommez les molcules a)-f) et dessinez les molcules g) et h) selon les indications.

a)

2,2,5-trimthylhexane

b)

4,5-dithyl-3,4-dimthyloctane

c)

7-thyl-3,3-dimthylnonane

d)

3-thyl-2,2,5,5-ttramthylhexane

e)

3,3,5,6-ttrathylnonane

f)

3-thyl-1,1-dimthylcyclopentane

g) 3,3-dimthyl-4-propyloctane (semi-dvelopp)

h) 5-butyl-3,3-dithyl- -2,6,7-trimthylnonane (stno)

Exercice 3 Dessinez (stno) et nommez les 9 isomres gomtriques de formule brute C7H16.

heptane

2-mthylhexane 3-mthylhexane

2,2-dimthylpentane

3,3-dimthylpentane

2,3-dimthylpentane

2,4-dimthylpentane

3-thylpentane

2,2,3- trimthylbutane

Exercice 4 Ecrivez la raction de combustion complte du 2,2,3-trimthylnonane.

2 C12H26 + 37 O2 24 CO2 + 26 H2O

Exercice 5 Ecrivez la raction de substitution du butane en prsence de fluor. Dessinez et nommez les diffrents

isomres de constitution ainsi obtenus.

C4H10 + F2 C4H9F + HF

Attention : il existe deux isomres gomtriques de formule brute C4H9F :

1-fluorobutane

2-fluorobutane

Exercice 6 Liodoforme (CHI3, triiodomthane), un solide jaune, est utilis dans le traitement des plaies, parce quil

libre lentement de liode qui est un antiseptique. Posez lquation de la raction de formation du

iodoforme partir du mthane et de liode.

CH4 + I2 CH3I + HI puis

CH3I + I2 CH2I2 + HI puis

CH2I2 + I2 CHI3 + HI

Il est possible de rsumer ces trois tapes en une raction bilan :

CH4 + 3 I2 CHI3 + 3 HI

Exercice 7 Posez lquation de la raction de substitution entre le propane et le chlore avec un rapport molaire 1 : 2.

C3H8 + 2 C2 C3H6C2 + 2 HC

Attention : il existe quatre isomres gomtriques de formule brute C3H6C2 :

1,1-dichloropropane

1,2-dichloropropane

2,2-dichloropropane

1,3-dichloropropane

Exercice 8 Nommez les molcules a) i) et dessinez la molcule j).

a)

thne

b)

pent-2-ne

c)

(Z)-pent-2-ne

d)

(E)-hept-3-ne

e)

(2E,4E)-hepta-2,4-dine

f)

pent-2-yne

g)

(E)-4-mthylpent-2-ne

h)

(Z)-hex-2-ne-4-yne

i)

(Z)-6-thyl-8-mthylnon-2-ne

j) (E)-6,6-dipropyl-dc-3-ne

Exercice 9 Dessinez (stno) et nommez quatre structures de formule brute C6H10 (dont un cycle, un alcne et un

alcyne).

1,2-dimthylcyclobut-1-ne

(E)-3-mthylpenta-1,3-dine

hex-3-yne

bicyclo[3.1.0]hexane

Exercice 10 Ecrivez les quations daddition dcrites ci-dessous et nommez les produits obtenus.

a) but-1-ne + acide chlorhydrique

+ HC

et non pas

2-chlorobutane 1-chlorobutane

b) pent-1-ne + acide bromhydrique

+ HBr

et non pas

2-bromopentane 1-bromopentane

c) 2-mthylbut-2-ne + acide chlorhydrique

+ HC

et non pas

Cl

2-chloro-2-mthylbutane 2-chloro-3-mthylbutane

d) 1-mthylcyclohex-1-ne + acide iodhydrique

+ HI

et non pas

1-iodo-1-mthylcyclohexane 1-iodo-2-mthylcyclohexane

e) (Z)-2-chloro-3-methylpent-2-ene + hydrogne

+ H2

ou alors

(2R,3R)-2-chloro-3-mthyl-pentane (2S,3S)-2-chloro-3-mthyl-pentane

f) 2-mthylhex-2-ne + acide bromhydrique

+ HBr

et non pas

2-bromo-2-mthylhexane 3-bromo-2-mthylhexane

g) (E)-3-mthylpent-2-ne + eau

+ H2O

et non pas

3-mthylpentan-3-ol 3-mthylpentan-2-ol

h) (E)-3-mthylpent-2-ne + chlore

+ C2

ou alors

(2R,3S)-2,3-dichloro-3-mthylpentane (2S,3R)-2,3-dichloro-3-mthylpentane

Exercice 11 Quest-ce qui diffrencie la substitution de laddition ?

La substitution sopre sur des alcanes ; elle ncessite la prsence de lumire intense ou de rayons UV.

Laddition sopre sur des molcules insatures (liaisons doubles ou triples) et est pratiquement instantane.

Les produits obtenus sont diffrents.

Exercice 12 Quelle est la structure du polymre obtenu avec la molcule ci-dessous ? Quel est son nom ?

n

styrne polystyrne (sagex)

Exercice 13 Que forme-t-on par la bromation du cyclohexne ?

+ Br2

ou alors

(1R,2R)-1,2-dibromo-cyclohexane (1S,2S)-1,2-dibromo-

cyclohexane

Exercice 14 Donnez les structures zigzag des produits obtenus suite aux ozonolyses des molcules ci-dessous.

a)

+

b)

O

O

c)

+

Exercice 15 Ecrivez lquation daddition de lacide fluorhydrique sur le pent-1-yne. Quel est le nom du (des)

produit(s) obtenu(s) ?

+ HF

mais pas

2-fluoropent-1-ne

(E)-1-fluoropent-1-ne

ni

(Z)-1-fluoropent-1-ne

Exercice 16 Dessinez les molcules ci-dessous, identifiez les groupements fonctionnels.

Trouvez sur lInternet des renseignements sur ces molcules.

a) HCOOH b) CH2(COOH)C(OH)(COOH)CH2(COOH) c) NH2CH(COOH)CH(CH3)2

Il sagit de lacide mthanoque

(formique), produit par les fourmis.

Il sagit de lacide citrique, trs employ dans lindustrie alimentaire (E 330).

Il sagit de lacide amin valine . Attention, les acides

amins naturels ont tous la mme configuration L .

Exercice 17 Identifiez les fonctions organiques dans les molcules suivantes :

Acide actylsalicylique Lacide actylsalicylique a un effet analgsique, antipyrtique, antiphlogistique/antirhumatismal et inhibe lagrgation plaquettaire. Ces effets thrapeutiques et les effets secondaires indsirables lis in effet ulcrogne avec saignements gastro-intestinaux chroniques sexpliquent, du moins en partie, par leffet inhibiteur de lacide actylsalicylique sur la biosynthse des prostaglandines1.

Atropine Alcalode2 extrait de la Belladone (Atropa belladonna). Latropine apaise les spasmes et dilate la pupille (il est utilis en ophtalmologie). De trs fortes doses sont capables dentraver leffet de lactylcholine3 sur les ganglions et les plaques motrices terminales.

Codine La codine est un alcalode extrait du pavot. Elle appartient au groupe des analgsiques majeurs agissant au niveau du systme nerveux central. Sa puissance relativement la morphine (dont elle ne diffre que par un groupement -OH remplac ici par un -OCH3) est denviron 0.08. Elle possde une action antitussive prononce.

O

H3CO

N

HO

H

alcool (secondaire)

ther

ther

amine( tertiaire)

Cocane Alcalode extrait des feuilles de coca, la cocane est un anesthsique local et un stimulant du systme nerveux central. En empchant la recapture des neurotransmetteurs par le neurone, la drogue amplifie leur effet : elle provoque une hyperactivation qui induit leuphorie (dopamine), le sentiment de confiance (srotonine) et lnergie (noradrnaline). Son usage rpt conduit une grave toxicomanie.

Digoxine La digoxine renforce la contraction cardiaque, ralentit et rgularise les mouvements du cur. Elle augmente galement le dbit rnal (action diurtique et diminution des oedmes). Cest un mdicament marge thrapeutique troite, cest dire que la dose thrapeutique est proche de la dose toxique.

R = C18H31O9 (= trois units glucidiques relies au noyau strode)

Benzocane La benzocane est un anesthsique local trs ancien, synthtis pour la premire fois en 1902. Elle sutilise aujourd'hui en application topique dans des prparations pour soulager le prurit4 ou encore les crises hmorrodaires. Comme tous les amino-esters, elle expose un risque allergique non ngligeable.

1 Famille de molcules agissant comme des hormones et qui permettent de contrler de nombreuses fonctions physiologiques (exaltation des ractions inflammatoires par exemple...). Un des membres trs actif de cette famille est PGE2.

L'aspirine bloque la biosynthse de ces molcules (elle bloque la transformation de l'acide arachidonique en prostaglandines) dans l'organisme et soulage de ce fait les ractions inflammatoires. 2 On donne le nom gnral d'alcalode des composs d'origine vgtale dont la molcule contient de l'azote, est htrocyclique et dont l'un au moins des atomes d'azote est basique. Leur activit physiologique est souvent marque et leur

structure complexe. 3 Un des premiers neurotransmetteurs identifi dans le cerveau. C'est un mdiateur chimique, libr par les nerfs parasympathiques pendant leur fonctionnement. 4 Le prurit est un symptme frquent (notamment en dermatologie) qui recouvre une sensation de dmangeaison de la peau, le plus souvent en rapport avec des lsions dermatologiques (parfois aussi sans cause : cest le prurit sine

materia).

Exercice 18 Indiquez si les alcools ci-dessous sont primaires, secondaires, ou tertiaires.

a)

b)

OH

c)

alcool primaire alcool tertiaire alcool secondaire

Exercice 19 Dessinez la raction entre lacide actique et lacide salicylique (acide 2-hydroxybenzoque).

+

+ H2O

acide actique (acide thanoque) acide salicylique (acide 2-hydroxybenzoque)

acide actylsalicylique (aspirine) eau

Exercice 20 On dsire dter