Chimie organique

Corrigé 2018 :

 

2.1.1 Les groupes fonctionnels et leur nom :

2.1.2 Liaison peptidique :

2.1.3 Les atomes de carbones asymétriques noté C* sont au nombre de deux (voir formule ci-dessus).

 

2.2.1 Définition : un acide alpha aminé est un composé organique qui possède un groupe carboxyle et un groupe amino liés au même atome de carbone tétragonal.

 

2.2.2 La molécule possède un atome de carbone asymétrique, elle est chirale.

 

2.2.3 Représentation de Fisher de la L-glutamine :

 2.3.1 Formule et nom de l’ion :

  Amphion ou zwitterion

 

2.3.2 Réaction de l’amphion en milieu très acide et en milieu très basique et les couples associés :

couples acide-base :

 

2.3.3 Diagramme de prédominance des espèces :

 

 

c 2017

 

1.1. .
1.1.1. Nom officiel de la leucine : acide 2-amino-4-méthylpentanoique 

 


La molécule de leucine est chirale car elle possède un seul atome de carbone asymétrique (marqué cidessus).

 

1.1.2. Représentations de Fischer :

 

 

1.2. .
1.2.1. L’amphion :    

 

1.2.2. Les couples associés à l’amphion

 

 

                  Couple noté Z^+/Z                                                     Couple noté notée Z/Z^-

 

1.2.3.1 Expression du pHi :

 

Posons pk_{a1} = pka(Z^+/Z) et pk_{a2} = pk_a(Z /Z^-)

 

Le pH d’une solution quelconque d’isoleucine vérifie les relations suivantes :

 

On a pH = pk_{a1} + log\frac{[Z]}{[Z^+]} (1) et pH = pk_{a2} + log\frac{[Z^-]}{[Z ]}(2)

(1)+ (2) \Rightarrow 2pH = pk_{a1} + pk_{a2} + log\frac{[Z]}{[Z^+]}+ log \frac{[Z^-]}{[Z ]}= pk_{a1} + pk_{a2} + log\frac{[Z-]}{[Z+]}

 

Au point isoélectrique on a : [Z^-] = [Z^+] \Rightarrow\frac{[Z^-]}{[Z^+]}= 1 \Rightarrow log \frac{[Z-]}{[Z^+]}= 0 \Rightarrow 2pH_i= pk_{a1} + pk_{a2}\Rightarrow pH_i=\frac{1}{2}\left(pk_{a1} + pk_{a2}\right)\Rightarrow

la valeur du pHi ne dépend pas de la concentration de l’acide a- aminé.

 

1.2.3.2 Valeur du pka1 sachant que pka2 = 9,6


pHi =12( pka1 + pka2) \Rightarrow pka1 = 2pHi - pka2 = 2 × 6 - 9,6 = 2,4.

 

1.3. .

1.3.1. M(A) + M(Leucine) = M (dipeptide) + M(H2O)


\Rightarrow M(R) + 205 = 202 + 18 ? M(R) = 15 g. mol-1
.

R est le radical méthyl –CH3.


La formule semi-développée de A est alors :  

 

1.3.2. Formule semi-développée du dipeptide et étapes de sa synthèse :

Formule semi-développée du dipeptide

 

Les étapes de la synthèse du dipeptide :

                            

-  Bloquer le groupe amino de la leucine et le groupe carboxyle de A.

 

-  Activer le groupe carboxyle de la leucine et le groupe amino de A.


- Faire réagir les deux composés obtenus ci-dessus.


- Après réaction, débloquer les groupements amino et carboxyle qui étaient bloqués.

 

Corrigé 2014 : Etude d'un insecticide : le DEET

1.1.1



1.1.2

a) formule de l’amine : C_{2}H_{5} -NH – C_{2}H_{5}
   

   nom : diéthylamine
 

  classe : amine secondaire

b) Equations-bilans de la préparation :

 

1.1.3

Nom officiel : N,N-diéthyl-3méthylbenzamide

 

1.2

 

  

 

Corrigé 2015 :

 

2.1 Les pourcentages massiques de C et H :

\% C= \frac{m_C}{m}\ast 100 or m_C=\frac{12}{44}\ast m_{cc_{2}}\Rightarrow\%C=\frac{1200}{44\ast m}\ast m_{CC_{2}}=\frac{1200}{44\ast 0,648}\ast 1,42=59.76

\% H= \frac{m_H}{m}\ast 100 or m_{H}=\frac{2}{18}\ast m_{H_{2}O}\Rightarrow\%H=\frac{200}{18\ast m}\ast m_{H_{2}O}=\frac{200}{18\ast 0,648}\ast 0,354=6.01

Calculons les valeurs de x , y et z:

 

\frac{12x}{\%C}=\frac{y}{\%H}=\frac{M}{100}\Rightarrow x=9 et y = 11

M = 12x + y + 16z + 14 \Rightarrow 12 \ast 9 + 11 + 16z + 14 = 181 \Rightarrow Z = 3

 

D'où la formule brute C_{9}H_{11}NO_{3}.

 

2.2 Groupe fonctionnel encadré :          

                                                

 

2.3.1 Le carbone en position 2 (par rapport au groupe carboxyle) est un carbone asymétrique et c'est le seul carbone asymétrique : image la molécule est chirale. Configurations L et D :

 

2.3.2 Formule semi-développée de l'amphion: image

Les couples

 

2.3.3 Relation entre pHi, pK_1 et pKa : notons A l'amphion, A^+ le cation et A^- l'anion

K_{a1}=\frac{[H_{3}O^{+}]\ast [A]}{[A^+]}K_{a2}=\frac{[H_{3}O^{+}]\ast [A^-]} {[A]}\Rightarrow K_{a1}\ast K_{a2}=\frac{[H_{3}O^{+}]^{2}\ast [A^-]}{[A^+]}

pour pH = pHi on a 

[A^-]=[A^+]\Rightarrow K_{a1}\ast K_{a2}=[H_{3}O^{+}]^{2}\Rightarrow 2log[H_{3}O^{+}]=log(K_{a1}\ast K_{a2})\Rightarrow -log[H_{3}O^{+}]=\frac{1}{2}\ast (-logK_{a1}-log K_{a2})\Rightarrow pHi=\frac{1}{2}(pK_{a1}+pK_{a2})

A.N : pHi=\frac{1}{2} (2,2 + 9,1) =5,6.

 

Corrigé 2012 : Préparation de l'acétanilide

 

1.1. Le groupe fonctionnel encadré est le groupe amide
1.2. Les formules semi-développées de l’amine et de l’acide carboxylique dont dérive l’acétanilide sont
respectivement.

 

1.3.
1.3.1. On utilise l’anhydride éthanoïque plutôt que l’acide éthanoïque pour améliorer le rendement de
la réaction en la rendant totale et rapide

 

1.3.2.

a. Equation-bilan de la réaction

b. On désigne n_{1} et n_{2} les quantités de matières respectives d’aniline et d’anhydride éthanoïque avant
la réaction.

n_1=\frac{m_{1}}{M_{1}}=\frac{\rho_{1}V_{1}}{M_{1}}
Or \rho_{1}=d_{1}\rho_e \rightarrow n_{1}=\frac{d_1\rho_{e}V_{1}}{M_{1}}

A.N : M_{1} = 6M_{C} + 7M_{H} + M_{N} = 6 \times 12 + 7 \times 1+14 = 93 g.mol^{-1}

 

n_{1}=\frac{1,02\times 10^{3} \times 10.10^{-3}}{93}=1,1.10^{-1}mol

 

 

n_2\frac{m_{2}}{M_{2}}=\frac{d_{2}\rho_{e}V_{2}}{M_{2}}

 

A.N : M_{2} = 4M_{C} + 6M_{H} + 3M_{O} = 4 \times 12 + 6 \times 1+3 \times 16 = 102 g.mol^{-1}

 

n_{2}=\frac{1,08.10^{3} \times 15.10^{-3}}{102}=1,6.10^{-1}mol

 

On a \frac{n_{1}}{1} < \frac{n_{2}}{1} donc l’aniline est le réactif limitant d’après la stoechiométrie de la réaction

 

c. Le rendement de la réaction s’écrit ; \eta=\frac{(m_{3})_{reelle}}{(m_{3})_{attendue}} \times 100m_3 est la masse d’acétanilide.

 

\eta = \frac{m_{3}}{n_{1}\times M_{3}} \times 100 = \frac{12,7 \times 100}{1,1.10^{-1}\times 135}=85,8 %

 

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