Question substitution

[invite44a88b73]

Bonjour tout le monde J'ai une petite question à propos de cette réaction :


H₃C - CH₂-Cl ------->

Au dessus de la flèche y a du NaOH

Je sais qu'il peut y a voir substitution nucléophile ici, lorsque OH- s'attaque au carbone du CH₂ : ce qui provoque le départ de Cl^- ; ce qui fait comme état final H₃C-CH₂-OH + NaCl

Mais est-ce que il peut y avoir une autre substitution (je sais pas si substitution électrophile existe car on n'en a jamais parlé) ici, lorsque le Na+ se fait attaquer par le carbone du CH₂ : ce qui provoque le départ de Cl^- et comme le OH- n'est pas utilisé ; l'état final serait H₃C-CH₂-Na + ClOH.

Merci d'avance pour votre aide.
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[Kemiste]

Bonjour.

Pour qu'il y ait une attaque, il faudrait que le carbone soit nucléophile, ce qui n'est pas le cas ici. Le carbone ici est électrophile (il possède une charge partielle positive du fait de la présence du chlore qui a tendance à attirer les électrons vers lui). Seul un nucléophile peut venir attaquer le carbone du CH₂. De plus, il ne peut pas se former ClOH à partir de Cl^- et HO^-. Deux espèces chargées négativement ne peuvent pas donner une espèce neutre.

[invite44a88b73]

Merci Kemiste votre réponse m'a été bien utile !

Juste une dernière chose : On dit que c'est le carbone du CH2 qui va interagir avec le OH- mais est-ce que ça peut aussi être le carbone du CH3 qui se trouve à l'extrémité ?

[Kemiste]

Ici comme on est dans le cas d'une substitution nucléophile, il faut qu'un groupement (= nucléophile) vienne prendre la place d'un autre. Le carbone du CH₃ est lié à un CH₂. Il ne porte donc aucun groupement partant, il ne peut donc pas y avoir de substitution.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite44a88b73]

Ah d'accord merci

Encore une petite question (ensuite je vous laisserai tranquille xD) : Si le Cl^- nucléophile attaquele Na+ du NaOH et qu'au final on obtient H3C - CH2 - Cl - Na + OH^-

Est-ce que ça marche s'il vous plaît ?

[Kemiste]

Attention, il n'y a pas de Cl^- sur la molécule mais un Cl qui est lié à un carbone. De plus, la molécule que tu donnes n'existe pas car le chlore ne peut pas former deux liaisons.

[invite44a88b73]

Oui désolé c'est une erreur de frappe ^^
Ah oui c'est vrai les halogènes ne forment qu'une liaison !
Mais alors, peut-on retenir que les nucléofuges (ou bon groupe partant) comme les halogènes n'interagissent pas cad qu'ils ne sont pas "acteurs" (nucléophile attaqueur electrophile subisseur), mais plutôt de simple groupe partant ?

[Kemiste]

Ah oui c'est vrai les halogènes ne forment qu'une liaison !

Dans certains cas particuliers il est possible d'avoir plus d'une liaison pour un halogène (cas de l'iode hypervalent). Je ne connais pas ton niveau, mais si ça ne te dit rien ne m’embête pas avec cette info pour le moment

Mais alors, peut-on retenir que les nucléofuges (ou bon groupe partant) comme les halogènes n'interagissent pas cad qu'ils ne sont pas "acteurs" (nucléophile attaqueur electrophile subisseur), mais plutôt de simple groupe partant ?

En effet un groupe partant n'est qu'un groupe partant lors de la substitution. Par contre, une fois qu'il n'est plus lié à la molécule il peut devenir lui même un nucléophile. Pour reprendre ton exemple le chlore de la molécule n'est pas un nucléophile mais après substitution le Cl^- qui est libéré est un nucléophile. Toujours sur ton exemple, Cl^- une fois libéré ne réagira pas avec la molécule formée (ici l'éthanol) car pour cela il faudrait substitué le OH mais OH est un mauvais groupe partant.

[persona]

... et n'oublie pas que le chloroéthane peut aussi réagir avec la soude selon une réaction d'élimination pour donner de l'éthène.

[invite44a88b73]

Pour qu'il y ait addition nucléophile (ex : sur une cyclohexanone), il ne faut pas qu'il y ait de bon groupe partant du coup ? Car sinon il y aurait compétition entre addition nucléophile et substitution nucléophile n'est-ce pas ?

[Kemiste]

Tout à fait.

[invite44a88b73]

D'accord merci beaucoup !

Et aussi comment se passerait une réaction entre un aldéhyde et un organomagnésien (de type : EtMgBr) ? Car on ne saura pas si c'est le Et nucléophile qui va interagir avec le carbone électrophile de l'aldéhyde ou bien l'oxygène O nucléophile de l'aldéhyde qui va interagir avec le MgBr électrophile...

[Kemiste]

Dans le cas des organomagnésien on peut dire qu'il se passe un peu les deux en même temps. Le "Et" de EtMgBr va attaquer le carbone de C=O et le O de C=O va attaquer le "MgBr" afin de former un intermédiaire du type R1(R2)CH-OMgBr qui après hydrolyse va donner R1(R2)CH-OH (en partant de l'aldéhyde R1(R2)-CHO). La liaison entre le O et MgBr sera de nature ionique.

[invite44a88b73]

Ah d'accord merci ! Dans cette réaction mon professeur avait opté pour l'option que c'est le Et nucléophile qui va interagir avec le carbone électrophile de l'aldéhyde ^^

Mais alors dans un exercice semblable, on aura le choix de faire l'une des 2 réactions possibles ?

[Kemiste]

Ah d'accord merci ! Dans cette réaction mon professeur avait opté pour l'option que c'est le Et nucléophile qui va interagir avec le carbone électrophile de l'aldéhyde ^^

Je n'ai peut être pas été clair dans mon message précédent mais c'est ce que j'ai dit

On peut décomposer en deux étapes. Dans un premier temps le "Et" de EtMgBr attaque le carbonyle afin de former un intermédiaire du type R1(R2)CH-O^-. Dans un second temps il y a interaction avec MgBr⁺ afin de donner R1(R2)CH-OMgBr. En réalité ces deux étapes se font simultanément. Ce qu'il faut retenir c'est que c'est le "R" de RMgBr qui attaque le carbone électrophile.

Mais alors dans un exercice semblable, on aura le choix de faire l'une des 2 réactions possibles ?

Comme expliqué précédemment il n'y a pas deux réactions possibles ici mais deux "étapes" qui permettent d'obtenir le produit final.

[invite44a88b73]

Ah d'accord ! Moi qui pensais qu'il y avait deux chemins possibles... Mais en fait non, il y a deux étapes qui se font simultanément et qui aboutissent ENSEMBLE au même produit. Merci beaucoup Kemiste, grâce à vous je comprends beaucoup mieux désormais

Par contre je voudrai juste savoir comment se passe la réaction d'hydrolyse qui conduit au final à un alcool ^^
Car d'après ce que je vois, après hydrolyse, le MgBr n'est plus lié à l'atome d'oxygène.

[Kemiste]

Ah d'accord ! Moi qui pensais qu'il y avait deux chemins possibles...

Si on imagine qu'il y ait un autre chemin possible (attaque du carbonyle sur "MgBr" puis attaque du "Et") on aboutirait quand même au même produit final.

Par contre je voudrai juste savoir comment se passe la réaction d'hydrolyse qui conduit au final à un alcool ^^
Car d'après ce que je vois, après hydrolyse, le MgBr n'est plus lié à l'atome d'oxygène.

Le "MgBr" n'est pas lié directement au "O". La liaison est de nature ionique. Lors de l'hydrolyse, le "O" va capter un proton afin de former une liaison (covalente) O-H et ainsi donner l'alcool correspondant.

[invite44a88b73]

Ok merci beaucoup !

J'ai encore une question (décidément je me pose beaucoup de questions... xD) ^^
Pourquoi lorsque un alcène réagit avec du H-Br, il y a seulement addition électrophile et pas non plus une substitution nucléophile ? Car après tout, lorsque l'un des carbones de la double liaison C=C attaque l'hydrogène du H-Br, il y a addition électrophile je le vois bien (car on additionne le H électrophile) ; mais est-ce que c'est aussi une substitution nucléophile car le Br nucléophile se fait remplacer le carbone de la double liaison C=C électrophile

[invite44a88b73]

*se fait remplacer par le carbone de la double liaison C=C nucléophile

[Kemiste]

J'ai encore une question (décidément je me pose beaucoup de questions... xD) ^^

Pas de soucis !

Pourquoi lorsque un alcène réagit avec du H-Br, il y a seulement addition électrophile et pas non plus une substitution nucléophile ? Car après tout, lorsque l'un des carbones de la double liaison C=C attaque l'hydrogène du H-Br, il y a addition électrophile je le vois bien (car on additionne le H électrophile) ; mais est-ce que c'est aussi une substitution nucléophile car le Br nucléophile se fait remplacer le carbone de la double liaison C=C électrophile

Je ne suis pas sûr de bien comprendre la question. Te places-tu du point de vu de HBr avec pour première étape attaque du "H" par l’alcène et libération de Br^- en tant que groupement partant ? Si c'est bien ça il faut regarder le produit de départ et le produit final. Globalement on part de >C=C< et HBr et on obtient >CH-CBr<. Il y a donc bien eu une addition de HBr sur la double liaison. Ce qui peut s'apparenter à une substitution n'est n'est qu'une étape dans le mécanisme de la réaction et n'est pas une réaction à proprement parlé.

[invite44a88b73]

Vous avez bien compris ma question Mais alors il y a addition électrophile et substitution nucléophile ? Mais alors pourquoi dira-t-on globalement qu'il s'agit d'une réaction d'addition électrophile et non d'une substitution nucléophile ?

[Kemiste]

Pour qu'il y ait une substitution nucléophile il faut qu'un groupement soit remplacé par un autre. Lors d'une telle réaction on s'arrête là. Dans le cas de la réaction entre un alcène et HBr ce n'est pas le cas. On ajoute un H et un Br sur l'alcène, il s'agit donc d'une addition. Aucun groupement n'a été substitué.

Quand on regarde la nature d'une réaction on s’intéresse au produit de départ et au produit d'arrivé. Ce qui se passe pour passer de l'un à l'autre n'est "que" le mécanisme.

Pour résumer :
- substitution nucléophile R-X + Y^- -> R-Y + X^- (Y remplace le X)
- addition de HX sur un alcène : >C=C< + HX -> >CH-CX< (une seule molécule obtenue à partir de 2)

[invite44a88b73]

Mais du coup au final on a additionné un H électrophile et un Br nucléophile : donc c'est une addition électrophile et nucléophile ?

Désolé si je parais bête quelquefois... ^^

[Kemiste]

La remarque n'est pas bête car il y a, en effet, deux additions. Dans un premier temps, un H⁺ (électrophile) va s’additionner sur un alcène (nucléophile). Dans un second temps, Br^- (nucléophile) va s'additionner sur le carbocation intermédiaire (électrophile) formé après l'addition de H⁺. Etant donné que l'on forme un carbocation, il est nécessaire d'avoir une addition nucléophile pour terminer la réaction.

On a donc une addition électrophile suivie d'une addition nucléophile. Pour faire plus simple on appelle cette réaction une hydrohalogénation (ici hydrobromation).

[invite44a88b73]

D'accord merci beaucoup !

Je suis entrain de faire un exercice et j'ai un petit soucis ^^
En effet on doit trouver quel sera le produit H (majoritaire) lorsque le 6-methylheptan-3-ol (réactif G) est traité par du H₂SO₄ à chaud (alcool chauffé en milieu acide pouvant conduire via une réaction E1 : déshydratation des alcools en alcènes). J'ai trouvé deux alcènes possibles : le 6-méthylhept-2-ène et le 6-méthylhept-3-ène. Mais il y a le même nombre de substituants autour de la liaison C=C, donc lequel est majoritaire s'il vous plait ?

[invite44a88b73]

Je dois créer un deuxième sujet sur le forum pour cette question ?