Substitution électrophile aromatique : nitration

[invite85e711ae]

Bonjour,
Petite question sur une réaction orga car je trouve mon cours incomplet :/ :

Un benzène peut réagir avec un mélange d'acide nitrique et d'acide sulfurique pour donner le nitrobenzène.

La réaction commence par H+ qui réagit avec HNO3 pour donner => NO2+ (qui va se rattracher au benzène pour donner le nitrobenzène) et H2O.

Déja ici quand on me dit qu'un H+ peut réagir avec un acide me semble absurde non ? Un acide cherche à se débarasser des H+ pas d'en accueillir des nouveaux ?

Ensuite NO2+ vient sur le benzène et forme un triple carbocation allylique, et normalement le H+ part pour laisser le nitro seul et que le benzène soit neutre au niveau des charges. Mais il faut une base pour cela, qui joue le rôle de base ici, l'eau ?

Merci
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[moco]

Ce n'est pas H⁺ qui réagit avec HNO₃. Non. C'est H₂SO₄, et H₂SO₄ commence par protoner HNO₃, selon la réaction suivante :
HNO₃ + H₂SO₄ --> H₂NO₃⁺ + HSO₄^-
Puis H₂NO₃⁺ ressemble à H₂CO₃. Il perd facilement H₂O et forme alors non CO₂ mais NO₂⁺. Et cela va mieux en présence d'un déshydratant comme H₂SO₄ :
H₂NO₃⁺ + H₂SO₄ --> NO₂⁺ + H₃O⁺ + HSO₄^-
En résumé, on peut additionner ces réactions et donner l'équation globale suivante :
HNO₃ + 2 H₂SO₄ --> NO₂⁺ + H₃O⁺ + 2 HSO₄^-

[HarleyApril]

Bonjour

Je te conseille d'aller consulter cette page au niveau de la nitration ...
http://www.faidherbe.org/site/cours/dupuis/arom2.htm

Cordialement

[invite85e711ae]

Merci bcp à vous deux !
Donc Moco, à partir de ton équation :

HNO3 + 2 H2SO4 --> NO2+ + H3O+ + 2 HSO4-

C'est NO2+ l'éléctrophile qui réagira avec une liaison pi du benzène pour former un substituant nitro. Il se forme alors 3 carbocations allyliques et on a toujours un H en trop sur le même C que le groupe nitro. ?

Donc ici HSO4- est le nucléophile qui récupérera l'H+ et former ainsi notre nitrobenzène ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite85e711ae]

Mais la seule chose qui me semble absurde là dedans est un acide fort qui acidifie ... Un acide fort ?? Non ?

[HarleyApril]

L'absence d'effet isotopique primaire, montre que l'arrachage de l'atome d'hydrogène par la base n'a pas lieu dans l'étape cinétiquement déterminante. B- symbolise une base du milieu réactionnel HSO4- ou NO3-.

c'est piqué sur la page mentionnée plus haut ...
... il y a même les petits dessins qui vont bien

[inviteeb6310ba]

Tu as le réflexe de te dire que ces 2 acides sont des acides forts dans l'eau, et donc ne devraient pas réagir ensemble. Pourtant, tu n'es pas dans l'eau ici, mais dans l'acide sulfurique. Dans ce solvant, l'acide nitrique est basique et se fait protonner par H2SO4. Cette réaction est d'autant plus favorable que comme l'a dit moco, l'acide sulfurique peut s'hydrater (réaction très favorable) dans ce process

[invite85e711ae]

Merci bcp !
Merci HarleyApril j'ai bien lu ton texte mais je ne comprends pas tout et n'est pas encore le niveau en chimie pour tout saisir..

J'ai juste besoin de comprendre la base de ce qu'il passe : est-ce que ce qui suit est juste ? :

Le solvant est l'acide sulfurique et l'acide nitrique. Ensemble le premier protone le deuxieme. HNO3 accueille un H+ et devient H2NO3+, pour former NO2+ et H2O.

C'est ce NO2+ l'éléctrophile qui réagira avec une liaison pi du benzène pour former un substituant nitro. Il se forme alors 3 carbocations allyliques et on a toujours un H en trop sur le même C que le groupe nitro.

Donc ici HSO4- est le nucléophile qui récupérera l'H+ et former ainsi notre nitrobenzène.

Est-ce à peu près ça ?

[HarleyApril]

oui, c'est ça

bonne continuation