Chapitre 2 (2)

Les Alcènes : Formule brute : (attention présence d’une seule double liaison) Géométrie : dans un même plan. Réactivité chimique variée : Additions Oxydations

Propriétés physiques :  Etat physique à 25°C (alcènes linéaires à C=C terminale) :  n ≤ 4 : gazeux  5 ≤ n ≤ 18 : liquide  19 ≤ n : solide  Insoluble dans l’eau.

Isomérie géométrique : = stéréo-isomérie de configuration, présente uniquement chez certains alcènes : Ceux du type abC=Ca’b’ Tels que a ≠ b et a’≠ b’ Aucune rotation autour de la liaison n’est possible à cause de la structure plane de celle-ci.  La disposition des 4 groupes est fixe. On obtient donc 2 dispositions spatiales ≠. a>b a’ > b’ > : prioritaire Configuration Z

Configuration E

Exp :

C : - CH3 -H

z=6 z=1

Règles de priorité : Sur chaque C de la C=C, est prioritaire le groupe dont le 1er atome a le numéro atomique z le + élevé. Exp : - CH3 (z = 6) prioritaire devant H (z = 1) - Cl (z = 17) prioritaire devant – CH3 (z = 6) - CH2-CH3 (1er rang : z = 6 ; 2ème rang : z = 6) prioritaire devant – CH3 (1er rang : z = 6 ; 2ème rang : z = 0) En cas d’égalité on regarde au rang 2 jusqu’à ce qu’on ait z + élevé. On ne multiplie pas z selon le coefficient de l’atome (ex : H3 : z = 1 et non z= 3 x 1 !)

Propriétés de Z et E :  Propriétés physiques ≠ séparables Exp : (Z) but-2-ène : Teb= 3,7°C (E) but-2-ène : Teb= 0,9°C  Pour passer de l’un à l’autre on doit casser des liaisons (impossible sans fournir une très grande quantité d’énergie.

Réactions d’addition :  Hydrogénation catalytique :

Remarque : permet de déterminer le nb d’insaturation d’un hydrocarbure (nb de C=C).  Halogénation : = addition électrophile. A t° ambiante pour Cl2 et Br2 (impossible pour F2, assez difficile pour I2) Exp :

Remarque : réaction utilisée comme « test des alcènes » (mise en évidence d’une C=C)  décoloration d’une solution de Br2 (en général de l’eau de brome)  Hydrohalogénation : Addition électrophile d’une molécule H-X OK avec H-Br ou H-I (H-Cl avec ZnCl2 catalyseur) mais PAS avec H-F !! Exp :

Cette réaction est régiosélective ! Définition : une réaction est régiosélective lorsqu’il y a formation préférentielle d’un isomère de constitution parmi plusieurs possibles. Règle de Markovnikov : Lors de l’addition d’un réactif dissymétrique X-Y à un alcène lui-même dissymétrique la partie Xδ- se fixe sur le carbone le + substitué (cad le – hydrogéné). Exp : Br a une EN + forte que H donc il est δ-

Remarque : Dans certaines conditions (en présence de peroxydes (R-O-O-R)) une addition radicalaire a lieu et la régiosélectivité est inversée (le Br se fixe sur le C le moins substitué) = effet Kharash. Exp :

 Hydratation d’un alcène : = addition d’eau sur un alcène → obtention d’alcool. o Suit la règle de Markovnikov o Catalyseur : H2SO4 (fournit des ions H+) o Réaction d’autant + facile que l’alcène est substitué. Exp :

***

 Addition d’un acide halogéneux HOX : HOCl ou HOBr : réactif qu’on obtient lors de la dissolution de Cl2 ou Br2 dans de l’eau « eau de chlore » « eau de brome » L’addition de HO-Cl ou HO-Br suit la règle de Markovnikov. Exp :

 Polyaddition : On obtient par polymères (ex : polystyrène, polyéthylène…) Cf Terminale Chimie

Réactions d’oxydations :  Combustion :

 Oxydation douce : Réaction : MnO4- diluée (ou OsO4)  on obtient un α-diol (diol= 2 alcool). Exp :

α-diol (2 groupes –OH sur 2 C adjacents)  Coupure oxydante (ou oxydation brutale) : Exp :

***

 Ozonolyse (utile pour connaître la structure d’un alcène inconnu): Réactifs : ozone : O3, réaction à basse T° : -70°C Rupture du squelette carboné.

Lors de l’hydrolyse (étape 2) il y a formation de H2O2 (peroxyde d’hydrogène) soit H-O-O-H qui est un oxydant puissant capable d’oxyder les aldéhydes formés en acide carboxylique. Pour éviter cela, on ajoute du Zn (réducteur) qui détruit H2O2.

En l’abs de Zn, on aurait eu :

 Epoxydation : Réactif : peracide On obtient un époxyde : qui peut hydrolyser en α-diol : Exp :

 Oxydation catalytique. Oxydation par O2. o Catalyse hétérogène (catalyseur : Ag(s) ou Ag2O(s), 250°C, 10-30 bar) surtout pour l’éthylène.

o

Catalyse homogène (procédé Wachar) (catalyseur : PdCl2 + CuCl2 dans HCl, Δ)

On obtient un aldéhyde ou une cétone (ici aldéhyde)

Synthèse oxo : Réaction importante industriellement : Addition sur C = C de CO. 2 versions :  Addition de CO et H2O (réaction de Reppe) Exp :

Acide carboxylique  Addition de CO et H2 (réaction d’adkins) Exp :

Aldéhyde

Préparation des alcènes :  Hydrogénation partielle d’un alcyne : Rappel :

Pour obtenir un alcène (et non un alcane) le catalyseur doit être désactivé. Catalyseur désactivé : Paladium (Pd) empoisonné par BaSO4 appelé Pd de Lindlar

 Déshydratation d’un alcool : Cf chapitre « alcools »

Exp :

Il s’agit d’une REACTION D’ELIMINATION (qui suit la règle de Saytzev : cf chap « dérivés halogénés »)  Déshydrohalogénation : A lieu sur un dérivé halogéné (R-X) en milieu basique et avec un chauffage (= élimination) Exp :

 Déshalogénation : A partir d’un composé dihalogéné : Exp :

 Elimination d’Hofmann : Cf chapitre « amine »