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AgrégationChimie

MO n°2 : Réactions régiosélectives ; réactions stéréosélectives

Introduction

Sélectivité : obtention de proportions différentes de celles de la statistique ; chimiosélectivité , régiosélectivité, stéréosélectivité. Sélectivité vs spécificité. Ici  vérifier cette sélectivité et l'interpréter grâce à différents modèles (Klopmann-Salem)

Plan

  1. Réactions régiosélectives
    1. Nitration du toluène
      CPV
      Blanchard p 135
    2. C O alkylation du naphtol
      Filtration,CCM
      JD n°67
  2. Réactions stéréosélectives
    1. Réduction du camphre
      Extraction,Polarimétrie,CPV
      JD n°17
    2. Réaction de Wittig-Horner Wadsworth-Emmons
      Lancement,Filtration,Point de fusion
      Blanchard p 375, Dupont Durst p 478

Conclusion

Pharmacie : synthèses énantiospécifiques indispensables (1 énantiomère médicament, pas l’autre ex : thalidomide)


Nitration du toluène
Blanchard p 135

Modifications : CPV: SE30:Tfour : 120 °C Tinjecteur : 210°C Tdétecteur : 210°C
préparer mproduit : 50mg, 100mg, 150mg pour 200mg étalon, ne pas oublier d’ajouter étalon (nonane) au brut, tracer Ai/Ae=f(mi/me), passe par origine
Commentaires : étalon interne : pur, bien résolu, temps de rétention proche, concentration proche et supérieure (réponse linéaire du détecteur), inerte vis à vis de l’échantillon ; on s’affranchit du volume injecté, du détecteur.
Questions : Ion nitronium, comment il est obtenu ?
Principe de la CPV ?
Carbowax polaire ou non ? Ici SE 30 donc séparation par T° ébullition.
Si pas d'étalon, on fait comment ?

C O alkylation du naphtol
JD n°67

Modifications : mettre plus de NaH (1,5-2eq)
Commentaires : CPV Bof, CCM mieux
C/O alkylation : long de faire les 2 !!!!!
O alkylation : quasiment pur , C alkylation : mélange
- Ici, il faut thermostater pour voir l'influence seule du solvant et pas de T°.
DMSO : polaire, pas de liaisons H ; le - : miscible H2O (lavages Bof) et peu volatil !
Solvant dispersif, contrôle de charge. Trichloroéthanol peu dispersant.
Il peut y avoir du DMSO en CPV.
Attention, le bromobenzyle est lacrymogène.
Questions : Quel est le pKa NaH, du phénol ? (25-10)
Pourquoi utilise-t-on NH4Cl? Les ions ammonium sont faiblement acides.
Pourquoi utilise-t-on de la silice pour les CCM ?
Il y a des groupements silanol qui peuvent interagir avec de nombreux composés. On peut donc faire de la chromatographie d'absorption.
Qu'est-ce que l'on observe lors de la luminescence de la plaque ?
Ici, on voit l'absence de luminescence : la plaque masque la luminescence des composés déposés sur la plaque.
Comment peut-on séparer les produits ? On peut jouer sur le pH pour séparer les produits dans différentes phases.
Comment fait-on pour avoir de l'éther anhydre ?
On peut utiliser un tamis ou faire une distillation.
Quels sont les critères de séparation sur une colonne de type SE30 ?

Réduction du camphre
JD n°17

Commentaires : Mettre un peu plus de NaBH4 sinon il reste du camphre : polarométrie a pas de sens (test 2,4-DNPH pour vérifier qu’il n’y en a plus au lieu de CPV), attention concentration polarimétrie.
Utiliser un modèle moléculaire pour l'attaque selon l'angle de Bürgi-Dunitz.
Face endo :celle avec le plus grand cycle.
Le produit endo résulte d’une attaque exo !
La réaction est diastéréosélective.
Questions : Quel est l'énantiomère de départ ?
Quels sont les réactifs ?
Quel est le nom des deux faces ?
De quoi dépend le pouvoir rotatoire ?
Comment pourrait-on séparer les isomères ?
Comment améliorer la sélectivité de la réaction ?
On peut utiliser du L-sélectride.
Quelles sont les températures d'ébullition des produits et réactifs ?

Réaction de Wittig-Horner Wadsworth-Emmons
Blanchard p 375, Dupont Durst p 478

Modifications : Utiliser tBuOK.
Diviser les quantités par deux.
Commentaires : En RMN Jtrans > Jcis
Le phosphonate a un pKa de 10-20.
Lancement : vire au jaune (deprotone phosphonate : conjugué) puis vire au noir (précipité rouge brique apparait : ça réagit !, c'est le phoshonium qu'on vire avec l'eau)
Lavages :
-eau : vire excès base, + phosphonate, +DMF ; MeOH : vire cinnamaldehyde
-Tfus différente car dans Z, coudé : diminue cohésion solide et donc abaisse Tfus (vérifier les valeurs de Tfus)

Questions : Qu'est-ce qui fait la coloration rouge ?
Quel est le pKa des différentes espèces ?
Que se passe-t-il lors de l'ajout du phosphonate ?
Il y a un changement de couleur : l'espèce déprotonée est probablement colorée.
Quel est le nom de l'espèce anionique ?
C'est un ylure
Comment déterminer la stéréochimie du produit obtenu ?
On peut faire une IR et point de fusion en comparaison avec le EE.
Quelle est la température de fusion du ZZ ?
Comment peut-on éliminer le ter-butanol ?
Comment choisit-on l'étalon ?
Comment fait-on le phosphonate ?
Avec une réaction d'Arbusov.
Quel est le nom de P(OEt)3 ?
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