Exercice n°3

On dispose dans un laboratoire de la molécule A, le but-3-ènylbenzène, dont la formule est la suivante :

On réalise, alors, la série de réactions successives ci-dessous :

Etape 1 : A + CH₃Cl = B (en présence de Chlorure d’aluminium).

Etape 2 : B + H₂O = C (En milieu acide).

1. Etape 1 :

1.1 Représenter la molécule B et lui donner un nom. Préciser, si nécessaire, si on obtient un mélange de produits.

Donnée : Le groupe but-3-ènyl a les propriétés électroniques d’un groupe alkyle (-R) en tant que substituant du cycle aromatique.

1.2 Préciser le mécanisme réactionnel de cette réaction.

2. Etape 2 : On obtient un mélange de produits au cours de l’étape 2, et non un seul. On nommera C₁ le produit majoritaire et C₂ le produit minoritaire.

2.1 Représenter les molécules C₁ et C₂.

Donnée : Le groupement C₆H₅CH₃CH₂- est assimilable à un groupe alkyle (-R).

2.2 À l’aide du mécanisme réactionnel de cette seconde étape, justifier le caractère majoritaire de C₁.

2.3 Représenter les différents isomères de configurations de la molécule C₁. Préciser leur configuration absolue R ou S. Existe-t-il entre eux des relations d’énantiomérie ou de diastéréoisomérie ?

Corrigé

1.1	On obtient un mélange de produits : B peut être : ou Le premier est orienté ortho (majoritaire), et le second para, le groupement présent sur le benzène étant orienteur ortho, para (groupe alkyle).
1.2	Première étape : CH3Cl + AlCl3 → ^+ CH3+ AlCl4^- Suite des étapes : dernière étape : AlCl4^- + H^+ → HCl + AlCl3
2.1	C1 : C2 :
2.2	R représente tout le groupe porté par la double liaison. L’hydratation d’un alcène en milieu acide (HA, acide fort) suit la règle de Markonikov. Le carbocation le plus stable étant le plus substitué (R est donneur d’électrons), c’est le second qui donnera le produit majoritaire. Le proton éliminé remplace celui de l’acide initialement fourni, le catalyseur n’est pas consommé.
2.3	Forme S : . Forme R : Ce sont des énantiomères, ils sont images l’un de l’autre dans un miroir, mais non superposables.