PC - chimie - le cahier de texte 2009/2010

Analyse fonctionnelle organique

• Généralités
• Méthodes spectroscopiques

• Loi de Beer-Lambert
• Origine des spectres d'absorption
• Spectroscopie UV-Visible

Spectroscopie infra-rouge

• Vibrations moléculaires
• Allure d'un spectre IR
• Exemple d'application

Spectroscopie RMN

• Préambule sur les nombres quantiques de l'électron
• Propriétés magnétiques des noyaux
• Spectre RMN
• Déplacement chimique

Spectroscopie RMN

• Exploitation d'un spectre
• Structure fine des signaux

Exercices de la feuille d'exercices et supplémentaires

Description des systèmes conjugués en théorie de Hückel

• Rappels sur la théorie des orbitales moléculaires
• Théorie de Hückel simple dans le cas de deux orbitales atomiques p

Correction de 2 exercices en RMN

Description des systèmes conjugués en théorie de Hückel

• Théorie de Hückel simple dans le cas de deux orbitales atomiques p
• Théorie de Hückel simple dans le cas de plusieurs orbitales atomiques p
• Etude du butadiène
• Exemples d'application

Description des systèmes conjugués en théorie de Hückel

• Cas où le squelette carboné contient un hétéroatome
• Exemples d'application
• Calculs des charges nettes des atomes

Description des systèmes conjugués en théorie de Hückel

• Approximation des orbitales frontières
• Théorème de Fukui
• Nucléophile, électrophile et OF
• Contrôle d'une réaction chimique

Réaction de Diels-Alder

• Caractéristiques de la réaction
• Interprétation à l'aide des orbitales frontières

Réaction de Diels-Alder

• Généralisation
• Exemples d'application

Exercices sur la réaction de Diels-Alder
Correction des exercices sur la théorie de Hückel

Rappels sur les alcènes

• Hybridation des OA du carbone

Rappels sur les alcènes

• Effets électroniques, inductif, mésomère et d'hyperconjugaison
• Addition de X2 sur un alcène
• Addition électrophile de HX sur un alcène
• Addition radicalaire de HBr sur un alcène
• Rappels de VSEPR

Hydrogénation d'un alcène

• Aspect thermodynamique
• Aspect cinétique
  
  • Mécanisme de la catalyse hétérogène
  • Hydrogénation d'un alcyne

• Epoxydation d'un alcène et antihydroxylation de l'époxyde

Oxydations ménagées des alcènes

• Syndihydroxylation
• Coupure oxydante d'un diol vicinal

• Caractéristiques de la réaction
• Synthèse d'un alcool primaire après hydroboration

Programme de colles de la semaine 6:

Feuille de liaison n°2

Aspect cinétique d'une réaction chimique

• Profil énergétique à l'échelle microscopique
• Postulat de Hammond
• Diagramme d'enthalpie libre standard

Correction de 3 exercices sur les binaires liquide-solide

Contrôle cinétique et contrôle thermodynamique

• Exemple de réactions compétitives en phase homogène
• Facteurs influant sur le contrôle

Structure électronique et géométrique du benzène

• Géométrie
• Stabilité de la molécule
• Structure électronique

• Quelques composés aromatiques
• Critère d'aromaticité de Hückel
• Caractère aromatique

Programme de colles de la semaine 15 :
Feuille de liaison n°4

Substitution électrophile aromatique

• Mécanisme général
• Halogénation du benzène
• Nitration du benzène

Substitution électrophile aromatique

• Sulfonation du benzène
• Alkylation de Friedel et Crafts
• Acylation de Friedel et Crafts

Substitution électrophile aromatique sur le benzène monosubstitué

• Observations expérimentales
• Modèle d'étude
• SEAr sur le phénol
• SEAr sur l'acétophénone
• SEAr sur le chlorobenzène
• Règles d'Holleman
• Exemples

Exercices d'application

Programme de colles de la semaine 17 :
Feuille de liaison n°5

Le groupement carbonyle

• Caractéristiques de la liaison C=O
• Diagramme des OM de la liaison C=O
• Le groupement carbonyle en théorie de Hückel
• Propriétés physiques et spectroscopiques

Exercice sur les hydrocarbures aromatiques

Additions nucléophiles

• Réactivité des composés carbonylés
• Acétalisation en milieu acide
• Addition nucléophile d'un hydrure métallique ( LiAlH4 et NaBH4 )

Programme de colles de la semaine 18 :
Feuille de liaison n°5

• Additions nucléophiles
  • Addition nucléophile d'un R-Mg-X et d'un R-Li
  • Addition nuclèophile d'un ylure de phosphore (réaction de Wittig)
  • Exemples d'autres additions nucléophiles

• Documents annexes
  
  • Tests des composés carbonylés
  • Préparation des composés carbonylés à partir des alcools

Enols et ions ènolate

• Equilibre céto-ènolique
• Caractéristiques de l'ènol et de l'ion ènolate
• Structure
• Obtention d'un ion ènolate
• Obtention d'un carbanion en alpha d'un groupement électroattracteur

• Aldolisation et cétolisation
  • Formation d'un aldol et d'un cétol
  • Mécanisme de d'aldolisation en milieu basique
  • Crotonisation

Enols et ions ènolate

• Aldolisation et cétolisation
  • Crotonisation
  • Aldolisation croisée
  • Réaction de Cannizzaro
• Alkylation de l'ion ènolate
  • L'ion énolate en théorie de Hückel
  • Compétition entre O et C-alkylation
  • Régiosélectivité de la C-alkylation
  • Polyalkylation

Exercices sur les composés carbonylés

Les aldéhydes et cétones insaturés conjugués

• Structure et réactivité
• Action des organométalliques
  • Action d'un organomagnésien mixte
  • Action d'un organolithien
  • Action d'un organocupratelithié

• Généralités
• Synthèse d'un ester
  • Synthèse à partir d'un acide carboxylique
    • Caractéristiques thermodynamiques

Programme de colles de la semaine 20 :
Feuille de liaison n°6

• Synthèse d'un ester
  • Synthèse à partir d'un acide carboxylique
    • Caractéristiques cinétiques
    • Mécanisme réactionnel
    • Remarques
  • Synthèse à partir d'un dérivé d'acide
    • à partir d'un chlorure d'acyle
    • à partir d'un anhydride d'acide
• Synthèse d'un amide
  • Action d'un dérivé d'acide

Programme de colles de la semaine 21 :
Feuille de liaison n°6

• Synthèse d'un amide
  • Action d'un acide carboxylique
  • La liaison peptidique
• Hydrolyse des dérivés d'acide
  • Hydrolyse basique d'un ester
  • Hydrolyse d'un nitrile et mécanisme en milieu basique
• Synthèse malonique

Programme de colles de la semaine 22 :
Feuille de liaison n°6

Exercices sur les acides carboxyliques et dérivés.