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LO 01 : Elaboration des matériaux organiques thermoplastiques (PCSI) Bibliographie : Hprépa, Grécias Introduction Exemples de polymères 1. LES MATERIAUX THERMOPLASTIQUES 1.1. Définitions Thermoplastiques, thermodurcissables, polyadditions (description et aspect thermodynamique), polycondensation, degré de polymérisation, masse molaire en nombre 1.2. Structure microscopique Linéaires, branchés, réticulés, tacticité 1.3. Propriétés macroscopiques Propriétés générales des polymères amorphes et cristallins avec exemple 2. POLYMERISATION RADICALAIRE : LE POLYSTYRENE Utilité du polystyrène 2.1. Structure et réactivité du monomère Synthèse du monomère, réaction avec les protons, les radicaux et les nucléophiles 2.2. Mécanisme Amorçage, transfert, propagation, rupture, apparition de ramifications 2.3. Cinétique Définition de la vitesse de polymérisation, AEQS sur les radicaux, approximations, expression de la vitesse 3. POLYMERISATION ANIONIQUE : LE POLYMETHACRYLATE DE METHYLE Utilité du polyMAM 3.1. Structure et réactivité du monomère Synthèse, réaction avec les nucléophiles 3.2. Mécanisme dans l’ammoniac liquide Amorçage, propagation, rupture, stéréorégularité 3.3. Cinétique Sur transparent Conclusion Propriétés physiques, utilité en chimie: procédé Merryfield, colonnes échangeuses d'ions

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LO 01 : Elaboration des matériaux organiques thermoplastiques (PCSI)

Bibliographie : Hprépa, Grécias Introduction Exemples de polymères 1. LES MATERIAUX THERMOPLASTIQUES

1.1. Définitions Thermoplastiques, thermodurcissables, polyadditions (description et aspect thermodynamique), polycondensation, degré de polymérisation, masse molaire en nombre

1.2. Structure microscopique Linéaires, branchés, réticulés, tacticité

1.3. Propriétés macroscopiques Propriétés générales des polymères amorphes et cristallins avec exemple 2. POLYMERISATION RADICALAIRE : LE POLYSTYRENE Utilité du polystyrène

2.1. Structure et réactivité du monomère Synthèse du monomère, réaction avec les protons, les radicaux et les nucléophiles

2.2. Mécanisme Amorçage, transfert, propagation, rupture, apparition de ramifications

2.3. Cinétique Définition de la vitesse de polymérisation, AEQS sur les radicaux, approximations, expression de la vitesse

3. POLYMERISATION ANIONIQUE : LE POLYMETHACRYLATE DE METHYLE

Utilité du polyMAM 3.1. Structure et réactivité du monomère

Synthèse, réaction avec les nucléophiles 3.2. Mécanisme dans l’ammoniac liquide

Amorçage, propagation, rupture, stéréorégularité 3.3. Cinétique

Sur transparent Conclusion Propriétés physiques, utilité en chimie: procédé Merryfield, colonnes échangeuses d'ions

LO 02 : Stéréosélectivité et stéréospécificité en chimie organique (1er CU)

Bibliographie : Eliel, Carey & Sundberg B, OCP G.Procter, Brückner Prérequis : stéréochimie statique et topicité Introduction 1. FORMATION SELECTIVE DE DIASTEREOISOMERES

1.1. Diastéréoisomères achiraux Hydrogénation des alcynes (syn et trans), réaction de Wittig, syndihydroxylation

1.2. A partir de réactifs chiraux

1.2.1. Suppression de la chiralité Elimination E2

1.2.2. Création d'un nouveau centre chiral Addition d'organomagnésien sur un carbonyle chiral, modèle de Felkin 2. FORMATION SELECTIVE D’UN ENANTIOMERE

2.1. Synthèse avec des réactifs chiraux non racémiques Substitution SN2

2.2. Catalyse et synthèse asymétrique Hydrogénation catalytique des alcènes avec des phosphines chirales Conclusion

LO 03 : Utilisation des métaux de transition en chimie organique (1er CU)

Bibliographie : Huheey, Carey & Sundberg II, Crabtree Prérequis : Chimie inorganique, chimie de coordination, théorie HSAB, Composés carbonylés, aromatiques et alcools Introduction 1. OXYDATION

1.1. Les métaux de transition en tant que réactif Oxydant au chrome, permanganate, MnO2, tétraoxyde d'osmium

1.2. Les métaux de transition en tant que catalyseur

1.2.1. Catalyse orientée Oxydation par tBuOOH catalysée par VO(acac)2, nécessité d'un substrat chiral

1.2.2. Catalyse asymétrique Epoxydation de Sharpless 2. REDUCTION

2.1. Catalyse hétérogène Hydrogénation catalytique des alcènes et des alcynes, métaux utilisables, déprotection des alcools

2.2. Catalyse homogène Hydrogénation par le catalyseur de Wilkinson 3. MODIFICATION DE LA CHAINE CARBONEE

3.1. Influence des métaux de transition sur la réactivité

3.1.1. Exaltation du caractère électrophile Alkylation de Friedel & Craft, complexes Pd-allyle

3.1.2. Inversion de polarité Addition 1,4 de R2CuLi sur une énone, addition d'organotitane sur les aldéhydes et les cétones

3.2. Conséquence, aspect insdustriel

3.2.1. Couplages Couplage de Heck

3.2.2. Hydroformylation Cycle avec Co2(CO)8 Conclusion Polymérisation Ziegler-Natta

LO 04 : Les alcènes (réaction de Diels – Alder exclue) (PC2)

Bibliographie : Hprépa ; Vollhardt, Grécias, Schuffenecker Prérequis : addition électrophile ; Hückel simple, Diels-Alder, propriétés spectroscopiques Introduction Hückel, OF, Diels-Alder, propriétés spectroscopiques 1. REDUCTION : HYDROGENATION CATALYTIQUE

1.1. Bilan Aspect thermodynamique, aspect cinétique : nécessité du catalyseur, exemples de catalyseurs hétérogènes et homogènes, intérêt industriel

1.2. Mécanisme Différentes phases

1.2.1. Physisorption Interactions de van der Waals

1.2.2. Chimisorption Mise en évidence de la liaison chimique

1.2.3. Réaction à la surface

1.2.4. Désorption

1.3. Sélectivité Effet de la gêne stérique, stéréochimie

1.4. Cas des alcynes Hydrogénation totale ou partielle 2. SYNTHESE D’ALCOOLS

2.1. Par les époxydes

2.1.1. Formation de l’époxyde

2.1.2. Hydrolyse de l’époxyde En milieu acide et en milieu basique, stéréosélectivité et régiosélectivité

2.2. Par le tétraoxyde d’osmium Mention de la possibilité avec le permanganate en conditions douces

2.3. Hydroboration – oxydation

2.3.1. Formation d’alkylborane Généralités sur BH3, synthèse, régiosélectivité, quelques agents d'hydroboration

2.3.2. Obtention d’alcool Oxydation, stéréochimie, régiochimie 3. COUPURES OXYDANTES

3.1. Permanganate de potassium Problèmes de suroxydation

3.2. Ozonolyse Intérêt du milieu réducteur Conclusion

LO 05 : Acides carboxyliques et dérivés (PC2) Bibliographie : Hprépa ; Grécias ; Vollhardt Prérequis : Introduction 1. PRESENTATION

1.1. Acides carboxyliques

1.1.1. Nomenclature – structure Distances et angles, formes mésomères

1.1.2. Réactivité Acidité, électrophilie, nucléophilie

1.1.3. Propriétés physiques et spectroscopiques Changement d'état, liaisons H, solubilité, IR, RMN

1.2. Dérivés d’acides

1.2.1. Nomenclature

1.2.2. Structure et réactivité Formes mésomères, influence du groupement Z sur l'électrophilie, cas du nitrile, nucléofugacité

1.2.3. Propriétés spectroscopiques Evolution selon Z 2. SYNTHESE DES DERIVES D’ACIDES

2.1. Chlorures d’acyle Synthèses avec SOCl2, PCl3 et PCl5

2.2. Anhydrides d’acides Par chauffage, P4O10, réaction des chlorures d'acyle avec les carboxylates

2.3. Esters Estérification de Fischer, avec les dérivés d'acide

2.4. Amides Rappel sur l'acylation des amines

2.5. Nitriles SN du cyanure ou déshydratation des amides 3. HYDROLYSE DES DERIVES D’ACIDES

3.1. Esters Saponification, intérêt

3.2. Amides

3.3. Nitriles 4. SYNTHESE MALONIQUE Conclusion

LO 06 : Amines (PC2) Bibliographie: Grécias, Hprépa, Vollhardt Introduction Amines dans la nature, ammoniac 1. PRESENTATION

1.1. Structure Configuration et valence de l'azote, VSEPR, inversion

1.2. Propriétés physiques Polarité, températures de changement d'état, liaisons H

1.3. Propriétés spectroscopiques IR et RMN

1.4. Réactivité Acido-basicité, nucléophilie 2. REACTIVITE NUCLEOPHILE

2.1. Alkylation Mécanisme, élimination d'Hoffmann

2.2. Acylation Réaction avec les acides carboxyliques, avec les dérivés d'acide, solvant, intérêt naturel et industriel 3. DIAZOTATION

3.1. Acide nitreux Formule, instabilité, formation du cation nitrosonium

3.2. Diazotation des amines aromatiques primaires

3.2.1. Chimiosélectivité Divers sites nucléophiles

3.2.2. Obtention du cation phényldiazonium Mécanisme, stabilisation, conditions opératoires, remarques sur la nitrosation des amines aliphatiques

3.3. Réactivité du cation diazonium aromatique

3.3.1. Avec départ d'azote Hydrolyse, réactions de Sandmeyer, réduction

3.3.2. Sans départ d'azote: couplage diazoïque Condition sur l'aromatique nucléophile, conditions expérimentales, mécanisme, intérêt Conclusion

LO 07 : composés carbonylés. Additions nucléophiles : acétalisation en milieu acide (mécanisme), addition de

LiAlH4, NaBH4 et d'organomagnésiens mixtes. Réaction de Wittig (PC2)

Bibliographie: Grécias, Hprépa, Vollhardt Introduction 1. PRESENTATION DE LA FONCTION CARBONYLE

1.1. Structure Planéité, longueurs et angles de liaisons

1.2. Propriétés physiques Polarité, énergie de liaison, liaisons H

1.3. Propriétés spectroscopiques IR, UV, RMN

1.4. Orbitales moléculaires Résultats de la théorie des OM : énergies, orbitales, charge partielles

1.5. Réactivité Electrophilie, nucléophilie, comparaison aldéhydes et cétones 2. ADDITIONS NUCLEOPHILES

2.1. Organomagnésiens Rappel de PCSI

2.2. Hydrures: réduction du groupement carbonyle Cas de LiAlH4 et NaBH4, sélectivité des hydrures, remarque sur les autres réduction de carbonyle (Clemmensen, Wolff-Kishner)

2.3. Autres additions nucléophiles Cyanure (synthèse du MAM) et alcynure, test à la 2,4-DNPH

3. REACTION DE WITTIG 3.1. Obtention d'un ylure de phosphonium

mécanisme 3.2. Bilan

3.3. Intérêt Obtentions d'alcènes anti-Zaitsev Conclusion Tautomérie céto-énol

LO 08 : Composés carbonylés : notion de tautomérie. Réaction en α du groupe carbonyle. Réactions de l'ion

énolate. C-alkylation. Addition conjuguée sur les α-énones (PC2)

Bibliographie: Grécias, Vollhardt, Hprépa Introduction 1. TAUTOMERIE CETO-ENOLIQUE

1.1. Présentation Mobilité de l'hydrogène en α du groupe carbonyle

1.2. Etude thermodynamique Quelques valeurs de K°, exemples d'équilibres déplacés

1.3. Etude cinétique Catalyse acide ou basique

1.4. Réactivité de l'énol Orbitales frontières et formes mésomères, cétolisation en milieu acide 2. ION ENOLATE

2.1. Formation

2.1.1. déprotonation Avec une base forte de type amidure, problème avec le BuLi

2.1.2. Régiosélectivité

2.2. Carbanions en α de groupes électroattracteurs

2.3. Réactivité

2.3.1. Orbitales frontières

2.3.2. C-alkylation Mécanisme

2.3.3. Compétition C/O-alkylation

2.3.4. Aldolisation, cétolisation Mécanisme en milieu basique, cétolisation croisée

2.3.5. Crotonisation mécanisme 3. ADDITIONS SUR LES α-ENONES

3.1. Obtention des α-énones Oxydation des alcools allyliques et crotonisation

3.2. Réactivité Théorie de la mésomérie

3.3. Additions d'organométalliques Organomagnésiens, lithiens et cuprates

3.4. Dialkylation α,β mécanisme Conclusion

LO 09 : Création de liaisons C-C en chimie organique (1er CU)

Prérequis: HSAB, Fukui, SEAr, SN Bibliographie: Vollhardt, C&S, Hprépa, Astruc, Lalande Introduction 1. REACTIONS IONIQUES

1.1. Substitutions nucléophiles SN d'un cyanure, alkylation des carbonyles, synthèse malonique

1.2. Substitutions électrophiles aromatiques Alkylation et acylation de Friedel & Craft

1.3. Additions nucléophiles Aldolisation, RMgX, Rli, R2CuLi, synthèse de Kiliani-Fischer 2. REACTIONS RADICALAIRES

2.1. Polymérisation radicalaire Cas du polystyrène

2.2. Couplages Oxydant: naphtol, réducteur: cétones avec un amalgame de magnésium 3. REACTIONS PERICYCLIQUES

3.1. Cycloadditions Exemple avec régiosélectivité

3.2. Electrocyclisation Exemple, règles de Wodward-Hoffman

3.3. Réarrangement sigmatropique Cas du réarrangement de Claisen

4. CATALYSE PAR LES METAUX DE TRANSITION

4.1. Procédé Monsanto Cycle catalytique

4.2. Couplage de Heck Cycle catalytique, stéréochimie Conclusion

LO 10 : La liaison peptidique (BCPST 2) Prérequis : toutes bases de chimie organique Bibliographie : Vollhardt – John Jones (OCP) – Bioveto 2 – Morrisson & Boyd Introduction Définition de la liaison peptidique, intérêt biologique et industriel Définition d'acide aminé, nomenclature, représentation de Fischer, zwitterions 1. NOTION DE LIAISON PEPTIDIQUE

1.1. Des acides aminés aux protéines Définitions: polypeptides, protéines, nomenclature

1.2. Caractéristiques et réactivité Caractéristiques géométriques, IR, RMN, diminution du caractère électrophile du carbone et du caractère basique du doublet de l'azote 2. HYDROLYSE DE LA LIAISON PEPTIDIQUE

2.1. En milieu acide Bilan, conditions opératoires, mécanisme, équilibre

2.2. En milieu basique Bilan, conditions opératoires, mécanisme, réaction totale

2.3. Voie enzymatique Exemples (sur trp) 3. SYNTHESE DE LA LIAISON PEPTIDIQUE

3.1. Position du problème Mélange de polypeptides

3.2. Groupements protecteurs

3.2.1. Protection de l’amine Carbamates, Cbz, BOC, déprotection sélective

3.2.2. Protection de l’acide Esterification, conditions opératoires

3.3. Synthèse d’amide – activation de la fonction acide SOCl2, DC, protection des chaînes latérales, synthèse Conclusion Procédé Merryfield, structure des protéines

LO 11 : la liaison carbone – halogène (PCSI) Bibliographie : Hprépa Chimie 1, Vollhardt, Prérequis : cinétique, configuration, règles CIP Introduction Formule générale 1. PROPRIETES PHYSIQUES ET REACTIVITE

1.1. Liaison C-X Polarité, polarisabilité, énergie de liaison

1.2. Propriétés physiques Températures de changement d'état, solubilité

1.3. Réactivité Nucléophilie, hydrogène en β 2. SUBSTITUTION NUCLEOPHILE

2.1. Bimoléculaire

2.1.1. Observation expérimentale Données de rendement, de stéréochimie

2.1.2. Mécanisme Vision 3D, chemin réactionnel, loi de vitesse

2.2. Monomoléculaire

2.2.1. Observation expérimentale Données de rendement, de stéréochimie

2.2.2. Mécanisme Vision 3D, chemin réactionnel, loi de vitesse par l'AEQS

2.3. Compétition SN1 / SN2

2.3.1. Influence du substrat

2.3.2. Influence du nucléophile

2.3.3. Influence du solvant 3. ELIMINATION

3.1. E2

3.1.1. Observation Rendement, régiosélectivité et stéréochimie

3.1.2. Mécanisme Vision 3D, chemin réactionnel

3.2. E1

3.2.1. Observation Rendement, régiosélectivité, non stéréosélectivité

3.2.2. Mécanisme Vision 3D, chemin réactionnel

3.3. Compétition E1 / E2

3.3.1. Influence du substrat

3.3.2. Influence du nucléophile

3.3.3. Influence du solvant 4. COMPETITION SUBSTITUTION/ELIMINATION

4.1.1. Nucléophilie de la base

4.1.2. Température

4.1.3. Influence du substrat Conclusion

LO 12 : Alcools et phénols (diols exclus) (1er CU)

Prérequis : alcanes, alcènes, halogénoalcanes Bibliographie : Vollhardt – Carey & Sundberg – Grécias – OCP organic synthesis Introduction 1. CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES

1.1. Structure Longueurs de liaisons, angles, VSEPR

1.2. Propriétés physiques Tf, Teb, El, comparaisons aux alcanes, moment dipolaire

1.3. Propriétés spectroscopiques IR, lien avec El, RMN

1.4. Réactivité Schéma des déconnexions 2. SYNTHESE DES ALCOOLS ET DES PHENOLS

2.1. Réduction du carbonyle Sans mécanisme

2.2. A partir d'alcènes

2.2.1. Hydratation Rappel du mécanisme, règle de Markovnikov

2.2.2. Oxydation des organoboranes Rappel de l'obtention des boranes, oxydation, régiosélectivité

2.3. Cas des phénols Oxydation du cumène 3. REACTIVITE

3.1. Nucléophilie

3.1.1. Synthèse de Williamson Cas général, cas des phénols, compétition c/o-alkylation, protection des alcools

3.1.2. Préparation des esters Estérification de Fischer, catalyse acide, autres agnets acylants, protection de fonction

3.1.3. Acétalisation Mécanisme, protection des carbonyles

3.1.4. Préparation des halogéno-alcanes Mécanisme

3.2. Oxydoréduction

3.2.1. Obtention d'acides carboxyliques Oxydation par le permanganate, réactif de Jones

3.2.2. Oxydation ménagée Réactifs de Sarett et Corey

3.2.3. Quinones et hydroquinones Equation bilan

3.3. Réactions spécifiques des phénols

3.3.1. Couplage Couplage du binaphtol, intérêt

3.3.2. Polymérisation Synthèse de la bakélite conclusion rôle des alcools dans la nature: quinones, catéchols, sucres

LO 13 Notions de contrôle cinétique et de contrôle thermodynamique appliqué au réactions en chimie

organique (1er CU) Bibliographie : Prérequis : Chimie organique de base, Diels-Alder, Orbitales frontières et HSAB Introduction 1. CONTROLE THERMODYNAMIQUE

1.1. Définition

1.2. Formalisme Schéma des réactions compétitives, constante d'équilibre, proportions des produits

1.3. Exemple Déshydratation des alcools

1.4. Déplacement d'équilibre Estérification 2. CONTROLE CINETIQUE

2.1. Définition

2.2. Formalisme

2.3. Intérêt

2.3.1. Régiosélectivité SEAr

2.3.2. Stéréosélectivité Réaction de Diels-Alder: endo ou exo dans le cas du cyclopentadiènyle, théorie des orbitales frontières

3. COMPETITION ENTRE LES DEUX CONTROLES 3.1. Position du problème

Formalisme, lien entre les constantes thermodynamiques et cinétiques 3.2. Influence des conditions expérimentales

3.2.1. Temps de réaction Modélisation informatique

3.2.2. Température Modélisation informatique

3.2.3. Réactifs: nature et conditions d'addition Formation des énolates Conclusion

LO 14 : Le bore en chimie organique (1er CU) Bibliographie: OCP (bore et silicium), Carey & Sundberg II, JD Prérequis: Introduction Présentation du bore, liaison C-B et H-B 1. REDUCTION PAR LES HYDRURES bilan

1.1. Mécanisme

1.2. Sélectivité

1.2.1. Stéréosélectivité Borohydrure de sodium et sélectride

1.2.2. Chimiosélectivité Comparaison au tétrahydruroaluminate de lithium 2. HYDROBORATION

2.1. Bilan

2.2. Caractéristiques

2.2.1. Régiosélectivité

2.2.2. Stéréosélectivité

2.2.3. Polyalkylation

2.3. Mécanisme

2.4. Différents agents d'hydrobaration Diisopinocamphénylborane, 9-BBN

3. REACTIVITE DES ALKYLBORANES 3.1. Protonolyse

3.2. Oxydation

3.3. Carbonylation – oxydation

3.3.1. Formation d'aldéhydes

3.3.2. Formation de cétones

3.3.3. Formation d'alcools tertiaires 4. ALLYLBORANES ET ENOLATES DE BORE

4.1. Synthèse des allylboranes

4.2. Synthèse des énolates de bore

4.3. Addition sur les carbonyles Conclusion

LO 15 : Les réactions radicalaires (1er CU) Bibliographie : Carey & Sundberg, Brückner, Vollhardt, Fossey « Les radicaux libres en chimie organique » Prérequis : VSEPR, effets inductifs, contrôle cinétique, postulat de Hammond Introduction Historique, définition 1. LES RADICAUX

1.1. Structure VSEPR

1.2. Stabilité Lien avec l'électronégativité, stabilisation par effet inductif ou mésomère

1.3. Formation Peroxydes, composés azo, thermique et photochimique 2. REACTION D’ADDITION

2.1. Hydrohalogénation des alcènes Mécanisme, effet Karasch

2.2. Polymérisation radicalaire PE, PVC, PS, mécanisme sur trp 3. SUBSTITUTIONS

3.1. Halogénation des alcanes Données expérimentales, mécanisme

3.2. Défonctionnalisation Avec Bu3SnH ou AIBN

3.3. Oxydation Oxydation du cumène et des éthers par O2 4. TRANSFERTS MONOELECTRONIQUES

4.1. Réduction des alcynes Par Na dans NH3 liquide, mécanisme

4.2. Réduction de Birch Mécanisme, orientation Conclusion Réarrangement de radicaux, sélectivités, chimie bioinorganique

LO 16 : Composés diazoïques (BTS) Bibliographie : Hprépa (CO 2e année), Allinger, Hedayaltullah colorants synthétiques, Carey & Sundberg Prérequis : Composés aromatiques, amines, composés carbonylés Introduction 1. PRESENTATION

1.1. Sels de diazoniums Diazométhane, arènediazonium: synthèse, réactivité, précautions d'emploi

1.2. Composés azoïques Formiule, isomérie, réactivité (AIBN) 2. REACTIONS DES SELS DE DIAZONIUM

2.1. Avec départ d'azote

2.1.1. Halogénation

2.1.2. Préparation des nitriles

2.1.3. Hydrolyse

2.1.4. Désamination nitreuse

2.2. Sans départ d'azote

2.2.1. Couplage diazoïque Application: colorants, indicateurs colorés

2.2.2. Réduction en hydrazines substituées Mono et disubstituées 3. REACTIVITE DU DIAZOMETHANE

3.1. Composés à hydrogène mobile Cas général, alcools, amines, acides

3.2. Composés carbonylés Conclusion

LO 17 : Réactions faisant intervenir des carbanions (1er CU)

Prérequis : pKa étendus – théories orbitalaires – théorie HSAB – substitution nucléophile – élimination – addition sur un carbonyle Bibliographie : Carey & Sundberg – JD – Fuxa – Vollhardt – Brückner Introduction Définition, structure 1. SYNTHESE

1.1. Par métallation Synthèse de RMgX et de RLi

1.2. Par transmétallation Synthèse de R2CuLi

1.3. Par déprotonation Propriétés acido-basiques des carbanions, synthèse des ylures de phosphore, des énolates, des carbanions acétyléniques, du cyclopentadiènyle 2. STABILISATION DE LA CHARGE

2.1. Délocalisation sur un métal Pourcentage ionique de la liaison C-M

2.2. Délocalisation sur un groupe électroattracteur Mésomérie, délocalisation dans des OA d

2.3. Aromaticité cyclopentadiényle 3. REACTIVITE

3.1. Substitution nucléophile Synthèse malonique, couplage de Wurtz

3.2. Addition-élimination Réaction de Wittig

3.3. Addition nucléophile RMgX sur les cétones, Rli et R2CuLi sur les ènones, polymérisation anionique, aldolisation

3.4. Elimination E1CB, crotonisation Conclusion Autres métaux, thioacétals

LO 18 : Réactions d’élimination en chimie organique (1er CU)

Bibliographie : Brückner, Carey & Sundberg, March, Vollhardt Prérequis : Addition électrophile, Substitutions, contrôles thermodynamique et cinétique Introduction Définition des différentes élimination, réciproque de l'addition 1. LES MECANISMES LIMITES

1.1. En solution

1.1.1. E2 Données expérimentales, mécanisme, loi de vitesse, influence du substrat, de la température, du solvant, compétition avec la SN2

1.1.2. E1 Données expérimentales, mécanisme, loi de vitesse, compétition E1/E2, influence du solvant

1.1.3. E1cb Données expérimentales,mécanisme, loi de vitesse, stabilisation du carbanion

1.2. En phase gaz Pyrolyse des esters 2. SELECTIVITE DE L’ELIMINATION

2.1. Théorie de l'état de transition variable Représentation en carré, différents états de transition

2.2. Régiosélectivité Règle de Zaitsev, règle de Hoffmann, régiosélectivité de la pyrolyse

2.3. Stéréosélectivité Attaque anti et attaque syn, influence du solvant 3. APPLICATIONS DE L’ELIMINATION

3.1. Elimination Het/Het Réaction du 1,2-dibromoéthane avec le magnésium, intérêt dans l'activation du magnésium dans les synthèses magnésiennes

3.2. Elimination de Peterson Cas syn et anti Conclusion

LO 19 : Alcynes (BTS chimie) Bibliographie: Grécias, Paul Arnaud, Vollhardt, Allinger Prérequis: alcanes, alcènes, dérivés halogénés, spectroscopies IR et RMN Introduction Formule générale, quelques alcynes naturels 1. PRESENTATION

1.1. Nomenclature Quelques exemples d'alcynes vrais et disubstitués

1.2. Structure et propriétés physiques Linéarité, liaisons π, longueur de liaison, énergie de dissociation, liaison C-C accolée à un alcène, températures de changement d'état, liaison de van der Waals, température de flamme de l'acétylène, solubilité

1.3. Propriétés spectroscopiques UV, IR, RMN

1.4. Réactivité Comparaison aux alcènes, addition, acido-basicité 2. ADDITIONS

2.1. Hydrogénation Obtention d'alcanes et d'alcènes, sodium dans l'ammoniac liquide

2.2. Additions électrophiles

2.2.1. Dihalogénation

2.2.2. Hydrohalogénation Mono et dihydrohalogénation, régiosélectivité

2.2.3. Hydratation

2.3. Hydroboration

2.3.1. Bilan Utilisation de boranes encombrés

2.3.2. Oxydation

2.3.3. Hydrolyse 3. PROPRIETES DES ALCYNES VRAIS

3.1. Propriétés acides Echelle de pKa, formation des alcynures

3.2. Propriétés nucléophiles des alcynures Substitution nucléophile et addition nucléophile Conclusion

LO 20 : Les diènes (allènes exclus) (1er CU) Prérequis : craquage – chimie des alcènes – interprétation orbitalaire de la réaction de Diels-Alder Bibliographie : Vollhardt – Carey & Sundberg B – Silverstein – Weissermel – Allinger Introduction Exemples naturels, exemples conjugués ou non, allènes 1. STRUCTURE ET PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES

1.1. Propriétés structurales

1.1.1. Géométrie Angles et longueurs de liaisons, spectroscopie IR

1.1.2. Structure électronique Spectroscopie UV

1.2. Stabilité comparée des diènes Chaleurs d'hydrogénation

1.3. Interprétation orbitalaire

1.3.1. Diagramme orbitalaire Butadiène

1.3.2. Energie Stabilité, interprétation de la spectroscopie UV et de l'hydrogénation

1.3.3. Indice de liaison Longueurs de liaisons et IR 2. REACTIVITE

2.1. Addition électrophile HCl sur le butadiène, contrôle cinétique et thermodynamique

2.2. Epoxydation Par le MCPBA sur un diène non conjugué, interprétation orbitalaire

2.3. Réaction de Diels-Alder Evolution de la vitesse de réaction selon le substituant du diène

2.4. Réactions intramoléculaires

2.4.1. Electrocyclisation Règles de Woodward - Hoffmann

2.4.2. Réarrangement sigmatropique Règles de Woodward – Hoffmann 3. SYNTHESE ET UTILISATION INDUSTRIELLE

3.1. Synthèse

3.1.1. Déshydratation en milieu sulfurique Déshydratation du terpinéol

3.1.2. Synthèse industrielle du butadiène

3.2. Polymérisation Conclusion

LO 21 : Les organométalliques en chimie organique (métaux de transition exclus) (1er CU)

Bibliographie : Carey & Sundberg, Bruckner, OCP : les réactifs organométalliques en synthèse Prérequis : nucléophilie, électrophilie, HSAB, modèle de Cram-Felkin Introduction Généralités sur la liaison C-M: polarité, basicité, nucléophilie 1. ALCALINS ET ALCALINO-TERREUX

1.1. Structure – Effet de solvant Monomères, dimères et tétramères, effet sur la réactivité

1.2. Préparation Rli: avec un halogénoalcane, par déprotonation des alcènes, par échange métal/halogène RMgX: synthèse classique, mécanisme, cas des acétyléniques

1.3. Réactivité

1.3.1. Réactions acido-basiques Problème pour la formation des énolates, synthèse de bases fortes

1.3.2. Additions nucléophiles RMgX: sur les cétones, les dérivés d'acides, les époxydes, problème des acides carboxyliques, solution avec les RLi 2. ORGANOZINCIQUES, -CADMIENS ET -MERCURIENS

2.1. Préparation

2.1.1. Organozinciques Réaction de RMgX sur ZnCl2, mélange Zn-Cu, α-bromoesters

2.1.2. Organocadmiens Transmétallation, Cd(0) et RX

2.1.3. Organomercuriens Avec les boranes, addition de Hg(Oac)2 sur les alcènes

2.2. Réactivité

2.2.1. Réaction de Reformatsky

2.2.2. Additions nucléophiles Impossibilité sur les cétones, sauf pour les zinciques avec activation électrophile, cas des chlorures d'acyle

2.2.3. Additions électrophiles Exemple des organomercuriens 3. ORGANOSTANNIQUES

3.1. Réduction par Bu3SnH

3.2. Organostanniques tétrasubstitués Préparation, réaction sur les aldéhydes Conclusion

LO 22 : Différents modèles de réactivité en chimie organique (1er CU)

Bibliographie : Vohllardt, Trong Anh, Carey & Sundberg II Prérequis : OA, OM des molécules diatomiques, cinétique formalle, notion de mécanisme réactionnel, VSEPR Introduction Définition de la réactivité 1. REACTIVITE DANS LE MODELE DE LEWIS

1.1. Hypothèses

1.1.1. Formation de liaisons chimiques Lien entre représentation et réalité, formation et rupture hétérolytique et homolytique

1.1.2. Polarité de la liaison Lien entre le type de coupure et la polarité, polarité et charges partielles

1.1.3. Effets de délocalisation électronique Effets inductifs et mésomères: description et influence sur la réactivité

1.1.4. Effets stériques Origine, effet sur la réactivité

1.2. Nucléophilie – électrophilie

1.2.1. Caractéristiques d'un nucléophile

1.2.2. Caractéristiques d'un électrophile

1.2.3. Substitutions nucléophiles Rappel des mécanismes limites, effets stériques et effets de stabilisation des carbocations

1.3. Radicaux

Addition de HBr sur un alcène, initiation par les peroxydes, stabilité 1.4. Limites du modèle

Géométrie de la SN2, effets de solvant, Diels-Alder 2. THEORIE DES ORBITALES MOLECULAIRES

2.1. Hypothèses

2.1.1. Formation de liaisons chimiques Description par recouvrement d'OM

2.1.2. Polarité de la liaison Calcul de charge formel

2.1.3. Effets de délocalisation électronique Recouvrement π, hyperconjugaison

2.1.4. Effets stériques Répulsion à 4 électrons, lien avec l'énergie d'activation

2.2. Approximation des orbitales frontières

2.2.1. Enoncé

2.2.2. Justification

2.3. Règles de réactivité

2.3.1. Réactivité absolue Enoncé, exemple sur les cycloadditions

2.3.2. Réactivité relative Règle d'Alder

2.3.3. Régiosélectivité exemple

2.4. Limites du modèle Conclusion

LO 23 : Les diols (BTS Chimie) Bibliographie: Vollhardt, Allinger, Carey & Sundberg, Grécias Introduction Polyols dans la nature 1. PRESENTATION DES DIOLS

1.1. Nomenclature Gemdiols et diols vicinaux

1.2. Propriétés Liaisons H, température d'ébullition, viscosité 2. PREPARATION SN sur les dihalogénés, réduction des dicarbonylés

2.1. Gemdiols Hydratation des carbonyles

2.2. Diols vicinaux

2.2.1. Couplage réducteur des composés carbonylés Avec le magnésium

2.2.2. Syndihydroxylation Avec le permanganate, le tétraoxyde d'osmium stoechiométrique ou catalytique

2.2.3. Antidihydroxylation Epoxydation et hydrolyse en milieu acide et basique 3. REACTIVITE DES DIOLS

3.1. Deshydratation

3.1.1. Intermolécumaire

Formation d'éthers

3.1.2. Intramoléculaire Formation d'alcènes, cyclisation

3.1.3. Transposition pinacolique Migrations préférentielles

3.2. Oxydation

3.2.1. Sans clivage Avec le dichromate

3.2.2. Avec clivage Avec HIO4, intérêt: clivage des sucres

3.3. Addition sur les composés carbonylés Acétalysation, protection de fonction Conclusion

LO 24 : Aromaticité : principe et réactivité (1er CU) Bibliographie : Carey & Sundberg, Anh, Vollhardt Prérequis : réactivité des alcènes et des polyènes conjugués Introduction Définition historique, aromatiques dans l'industrie 1. HYDROCARBURES AROMATIQUES

1.1. Formule de Kékulé Problèmes historiques, 1,2-dichlorobenzène

1.2. Formules de résonance Schéma, longueurs et angles de liaisons, spectroscopie IR, enthalpie d'hydrogénation

1.3. Limitation des formules de résonance Réactivité des alcènes conjugués: action de Br2 sur le butadiène et sur le benzène, non planéité du cyclooctatétraène 2. L’AROMATICITE

2.1. Définition Avec l'énergie π comparé au polyène linéaire

2.2. Composés monocycliques

2.2.1. Exemples Benzène et cyclobutadiène, OM, énergie π

2.2.2. Règle de Hückel énoncé

2.3. Polycycles Exemples benzènoïdes ou non, naturels

3. REACTION CHIMIQUE ET AROMATICITE

3.1. Réactivité des hydrocarbures aromatiques Substitution électrophile aromatique: mécanisme, CR Perte d'aromaticité: réaction de Birch

3.2. Etats de transition aromatiques

3.2.1. Diels Alder Lien avec les règles de Woodward - Hoffmann

3.2.2. Réarrangement de carbocations Conclusion Autres états de transitions aromatiques

LO 25 : Réduction en chimie organique (1er CU)

Prérequis : Stéréosélectivité, chimiosélectivité Bibliographie : Vollhardt – Carruthers – Hudlicky (reduction in organic chemistry) Introduction Degré d'oxydation en chimie organique, définition de la réduction 1. HYDROGENATION CATALYTIQUE

1.1. Nécessité du catalyseur Blocage cinétique

1.2. Catalyse hétérogène

1.2.1. Mécanisme Cas des alcènes

1.2.2. Sélectivité Alcènes et alcynes, addition syn sur la face la moins encombrée

1.3. Catalyse homogène

1.3.1. Catalyseur de Williamson

1.3.2. Catalyse asymétrique 2. ADDITION NUCLEOPHILE

2.1. Hydrures de bore et d'aluminium

2.1.1. Mécanisme

2.1.2. Sélectivité

2.2. Réduction de Merwein-Pondorf-Verley Exemples et mécanisme

2.3. Réduction de Wolff – Kischner Exemples et mécanisme 3. REDUCTION PAR LES METAUX

3.1. Réduction par les alcalins

3.1.1. Réaction de Birch

3.1.2. Réduction des alcynes

3.2. Zinc: Réduction de Clemmensen Conclusion Réduction radicalaire par Bu3SnH

LO 26 : Le soufre en chimie organique (1er CU) Bibliographie: OCP "organosulfur chemistry", Bernard, Cremlyn, Vollhardt, Carey & Sundberg Prérequis: réactivité des alcools, SEAr Introduction Soufre dans la nature, analogie avec O, structure électronique 1. PRESENTATION DES COMPOSES SOUFRES

1.1. Nomenclature Thiols, thiolates, sulfures, disulfures, sulfoxydes, sulfones, acides sulfoniques, chlorures de sulfonyle, différents degrés d'oxydation

1.2. Structure Sulfures et soulfoxydes

1.3. Propriétés physico-chimiques Température d'ébulition et liaisons H, propriétés spectroscopiques, propriétés acido-basiques en lien avec le rayon, l'énergie de liaison et la distance interatomique, comparaison avec l'oxygène 2. REACTIONS DE L'ATOME DE SOUFRE

2.1. Propriétés nucléophiles

2.1.1. Substitution nucléophile Formation des thiols et des sulfures

2.1.2. Addition nucléophile Formation des thioacétals

2.2. Propriétés électrophiles

2.2.1. Substitutions électrophiles aromatiques Mécanisme, protection de sites

2.2.2. Synthèse d'halogénoalcanes Avec SOCl2

2.3. Propriétés redox

2.3.1. Oxydation des thiols Intérêt des disulfures en biologie

2.3.2. Oxydation des sulfures Oxydation de Swern, asymétrie 3. REACTIVITE INDUITE PAR LE SOUFRE

3.1. Ylures

3.1.1. Préparation Sulfonium et sulfoxonium

3.1.2. Réactions d'addition Sur les cétones et les ènones

3.2. Thioacétals umpolung

3.3. Groupements nucléofuges Acides sulfoniques sur les alcools Conclusion

LO 27 : Réactions de cyclisation en chimie organique (1er CU)

Prérequis : estérification, conformation des cycles, acétalisation Bibliographie : Dietrich – Vollhardt – Grossel (OCP) – Allinger Introduction 1. APPROCHE THERMODYNAMIQUE DE LA CYCLISATION

1.1. Tension de cycle

1.2. Effets stériques 2. APPROCHE CINETIQUE DE LA CYCLISATION

2.1. Enthalpie d'activation

2.2. Entropie d'activation 3. EXEMPLES

3.1. Hétérocycles

3.1.1. Petits cycles SNi dans les halohydrines

3.1.2. Cycles normaux AN dans les oses

3.1.3. Des cycles normaux aux grands cycles Lactones, éthers couronnes avec effet template

3.2. Cycles carbonés

3.2.1. Cyclisation via un carbocation Synthèse du terpinéol, lanostérol

3.2.2. Cyclisation via un carbanion Annelation de Robinson

3.2.3. Réactions péricycliques Réaction électrocyclique, Diels-Alder intramoléculaire Conclusion

LO 28 : Protection de groupes fonctionnels en chimie organique; application (1er CU)

Prérequis: réactivité des alcools, carbonyles et amines Bibliographie: Vollhardt, Kocienski, OCP "protecting group chemistry" Introduction Nécessité des groupes protecteurs, exemple 1. IDEES DE BASES

1.1. Définitions

1.1.1. Groupe protecteur

1.1.2. Groupes protecteurs orthogonaux

1.2. Exigences

1.3. Réactivité à masquer

1.3.1. Cas des alcools

1.3.2. Cas des composés carbonylés

1.3.3. Cas des amines 2. PROTECTION DU GROUPE HYDROXYLE

2.1. Par formation d'esters

2.1.1. Protection, déprotection

2.1.2. Stabilité et inconvénients

2.1.3. Application

2.2. Par formation d'éthers

2.2.1. Protection, déprotection

2.2.2. Stabilité et inconvénients

2.2.3. Application

2.3. Par formation d'éthers silylés

2.3.1. Protection, déprotection

2.3.2. Stabilité et inconvénients

2.3.3. Application 3. PROTECTION DES COMPOSES CARBONYLES

3.1. Par formation d'acétals

3.1.1. Protection, déprotection

3.1.2. Stabilité et inconvénients

3.1.3. Application

3.2. Par formation de thioacétals

3.2.1. Protection, déprotection

3.2.2. Stabilité et inconvénients

3.2.3. Application 4. PROTECTION DES AMINES

4.1. Par formation d'un carbamate

4.1.1. Protection, déprotection

4.1.2. Stabilité et inconvénients

4.2. Application à la synthèse d'un dipeptide Conclusion

LO 29 : Spectroscopie IR; principe et application à la détermination des structures (PC2)

Bibliographie: Hprépa, Hesse, Vollhardt, Grécias Introduction 1. PRINCIPE DE LA SPECTROSCOPIE IR

1.1. Vibration des molécules

1.1.1. Oscillateur classique Loi de Hooke

1.1.2. Oscillateur quantique

1.1.3. Modes propres Ordre de grandeur des σC-H de déformation et élongation, animation informatique

1.2. Absorption Condition, absorbance, transmittance, loi de Beer-Lambert 2. EXPERIENCE DE SPECTROSCOPIE IR

2.1. Echantillons Différents types

2.2. Spectromètres Double faisceau et à TF 3. INTERPRETATION DES SPECTRES

3.1. Empreinte digitale Utilisation, cas des substitutions sur les aromatiques

3.2. Bandes caractéristiques

3.3. Effet des l'environnement

3.3.1. Environnement intramoléculaire Exemple sur les dérivés d'acide, conjugaison

3.3.2. Solvant et concentration Liaison H Conclusion Insuffisance, RMN

LO 30 : Spectroscopie RMN 1H; principe et application à la détermination de structures (1er CU)

Prérequis: spin électronique, induction électromagnétique Bibliographie: Vollhardt, Hprépa, Silverstein, Hesse Introduction 1. PRINCIPE DE LA RMN

1.1. Notion de spin nucléaire Quantification du spin, différents noyaux

1.2. Interaction spin – champ

1.2.1. Moment magnétique angulaire définition

1.2.2. Levée de dégénérescence Energie potentielle, statistique de Boltzmann, sensibilité

1.3. Excitation – désexcitation

1.3.1. Condition de résonance

1.3.2. Principe Précession, évolution de l'aimantation totale, spectromètre à onde continue et à TF, obtention du champ 2. APPLICATION A LA DETERMINATION DE STRUCTURE

2.1. Champ magnétique local Origine, facteur d'écran

2.2. Déplacement chimique Position du problème, définition

2.3. Blindage et déblindage

2.3.1. Définition

2.3.2. Exemples Explication de quelques cas

2.4. Intégration

2.5. Couplage spin/spin

2.5.1. Origine du phénomène

2.5.2. Condition de couplage Protons énantiotopiques et diastéréotopiques

2.5.3. Couplage simple Description, triangle de Pascal

2.5.4. Couplages plus complexes Exemple de système vinylique, position de la substitution des aromatiques Conclusion RMN 13C, RMN 2D

LO 31 : Régiosélectivité en chimie organique (1er CU) Prérequis : grandes classes de réactions, orbitales frontières, théorie de Hückel, contrôle thermodynamique et cinétique Bibliographie : Carey & Sundberg A & B, Vollhardt, Orbitales Frontières NTA, Lalande (Chimie organique PC), Hprépa, OCP (bore et silicium) Introduction 1. NOTION DE CONTROLE

1.1. Contrôle thermodynamique Définition, exemple: déshydratation des alcools, comparaison de la statistique au grandeurs de formation

1.2. Contrôle cinétique Réactions non inversables ou avec un temps de contact court

1.2.1. Postulat de Hammond Enoncé, divers cas de profils réactionnels

1.2.2. Substitution électrophile aromatique Exemple sur le méthoxybenzène, distribution des produits, comparaison à la statistique, examen du profil réactionnel, postulat de Hammond

1.3. Compétition entre les deux contrôles Exemple des énolates, influences des conditions expérimentales, sélectivité plus grande en contrôle cinétique 2. EFFETS STERIQUES ET ELECTRONIQUES

2.1. Addition de HX sur les alcènes Règle de Markovnikov et postulat de Hammond

2.2. Hydroboration Exemple avec BH3 et 9-BBN

2.3. Ouverture des époxydes Milieu acide ou basique

Problème d'hétéro Diels-Alder sur l'acroléine et de Diels-Alder sur des composés encombrés : pas d'effet stérique ou électronique 3. CONTROLE ORBITALAIRE

3.1. Cadre de l'étude Diagramme d'OM, diagramme d'Ep, interactions à 0,2,4 électrons, approximation des orbitales frontières

3.2. Réaction de Diels-Alder 4. ORIENTATION DE LA REGIOSELECTIVITE

4.1. Choix du réactif Addition 1,2 et 1,4 sur les énones, théorie HSAB

4.2. Choix du solvant C/O-alkylation des énolates dans divers solvants Conclusion

LO 32 : Les esters (1er CU) Prérequis : Bibliographie : Carey & Sundberg – Vollhardt – Brückner – JD introduction 1. PREPARATION DES ESTERS

1.1. Esterification de Fischer

1.2. Synthèses usuelles

1.2.1. Dérivés d’acides carboxyliques

1.2.2. Substitution nucléophile Carboxylate sur un dérivé halogéné, diazométhane

1.3. Lactones

1.3.1. Substitution intramoléculaire

1.3.2. Oxydation de Bayer-Villiger 2. REACTIVITE AVEC LES NUCLEOPHILES

2.1. Réactions d’addition-élimination

2.1.1. Hydrolyse et saponification Note sur les acides gras et les esters naturels

2.1.2. Transésterification Synthèse des polyesters

2.1.3. Amidification

2.2. Réduction

2.2.1. Organométalliques

2.2.2. Hydrures 3. REACTIVITE DES HYDROGENES MOBILES Identification des hydrogènes mobiles

3.1. Condensation de Claisen

3.2. Réaction de Reformatsky

3.3. Synthèse malonique

3.4. Pyrolyse Conclusion Protection de fonction

LO 33 : Application de la méthode de Hückel simple à la structure et à la réactivité en chimie organique (1er CU)

Prérequis : alcènes et diènes conjugués Bibliographie : Jean & Volatron – Vidal – Vollhardt – Ahn – Chabanel Introduction Rappels sur la théorie de Hückel simple 1. APPLICATION A LA STRUCTURE

1.1. Longueur de liaison Indice de liaison et longueur de liaison dans le butadiène, liaisons dans le benzène

1.2. Charge atomique Charges du cation allyle, régosélectivité de l'attaque nucléophile

1.3. Planéité Valeur de l'intégrale d'échange en fonction de l'angle dans le butadiène, problèmes stériques

1.4. Spectroscopie d’absorption Exemple du β-carotène, calcul de la différence d'énergie entre HO et BV dans les polyènes linéaires, comparaison avec l'expérience, effet batochrome, mécanisme de la vision, modélisation du rétinal, calcul de l'indice de liaison de la liaison isomérisée, insuffisance de Hückel pour décrire l'isomérisation 2. REACTIVITE

2.1. Théorie des orbitales frontières Contrôle cinétique, approximation de Fukui, règles de réactivité

2.2. Addition nucléophile sur un carbonyle OM du méthanal, angle de Burgi-Dunitz, réduction d'un succinimide substitué

2.3. Cycloaddition de Diels-Alder Description, approches endo et exo, régiosélectivité

2.4. Enolates

OM des énolates, charges, compétition C/O-alkylation 2.5. Substitution électrophile aromatique

Activation et désactivation, régiosélectivité Conclusion Autres méthodes

LO 34 : Cycloadditions : principes et applications Bibliographie : Anh, Carey & Sundberg, Brückner, Lalande Prérequis: Théorie de Hückel Introduction Définition de la cycloaddition 1. FAITS EXPERIEMENTAUX

1.1. Réactions permises Exemple de [4+2] et de [2+2] dans diverses conditions

1.2. Vitesse de la réaction Effet de la substitution sur le butadiène et sur l'éthylène

1.3. Sélectvité

1.3.1. Stéréosélectivité Exemple du butadiène avec l'acide maléique, exemple du cyclopentadiène avec l'acide maléique

1.3.2. Régiosélectivité Exemple de substitutions diverses

1.4. Contrôle de la réaction Exothermicité, évolution avec la température, dimérisation de l'acroléine : on est sous contrôle orbitalaire, état de transition précoce, approche perturbative 2. QUELQUES OUTILS

2.1. Théorie des perturbations Interactions à 0,2,4 électrons, expression de l'énergie de stabilisation

2.2. Approximation des orbitales frontières Termes pertinents dans l'expression précédente

2.3. Règles de réactivité

2.3.1. Réactivité absolue

2.3.2. Réactivité relative

2.3.3. Sélectivité Maximisation de l'énergie de stabilisation 3. INTERPRETATION DES PHENOMENES

3.1. Orbitales moléculaires des polyènes

3.2. Règles de Woodward-Hoffmann

3.3. Règle d'Alder

3.4. Sélectivités

3.5. Intérêt Asymétrie, création de liaison C-C, exemple conclusion cycloadditions 1,3-dipolaires

LO 35 : Conformation :butane, cyclohexane, cyclohexanes mono et disubstitués (PCSI)

Prérequis : Configuration (R,S) et (Z,E) Bibliographie : Vollhardt – Grécias – Carey & Sundberg – Hprépa Introduction 1. DEFINITIONS

1.1. Conformation et configuration

1.2. Energie potentielle Origine des différences d'énergies sur l'exemple de l'éthane 2. CONFORMATIONS DU BUTANE

2.1. Géométries de la molécule Application de la VSEPR, repérage des liaisons qui peuvent tourner

2.2. Rotations autour des liaisons C1-C2 et C3-C4 Analogie avec l'éthane

2.3. Rotation autour de la liaison C2-C3 Construction de la courbe d'énergie potentielle

2.4. Approximation des conformères Définition d'un conformère, approximation, statistique de Boltzmann

2.5. Généralisation Ecriture en zigzag des chaînes carbonées 3. CONFORMATIONS DU CYCLOHEXANE

3.1. Cyclohexane non substitué

3.1.1. Différents conformères

Présentation des formes chaises et bateau croisé

3.1.2. Equilibres conformationnels Courbe d'énergie potentielle, conformation bateau et enveloppe

3.2. Cyclohexane monosubstitué

3.2.1. Répulsions Interactions 1,3 diaxiales

3.2.2. Conformère majoritaire Blocage de la conformation

3.3. Cyclohexane disubstitué

3.3.1. Substitution 1,1 Encombrement des groupes

3.3.2. Substitution 1,2 Cas cis et trans, substituants identiques et différents

3.3.3. Substitution 1,3 Cas cis et trans, substituants identiques et différents

3.3.4. Substitution 1,4 Cas cis et trans, substituants identiques et différents Conclusion