Bonjour,
J'ai un peu de mal à comprendre en quoi la réaction dans la pièce jointe est une SN2.
Je voudrais préciser que je connais les propriétés des différents mécanismes, seulement, j'ai un peu de mal à les appliquer.
Pourriez vous me donner un coup de main s'il vous plait ?
Merci beaucoup
Bonne soirée !
1 pièce jointe :
Bonsoir.
Quelles sont les caractéristiques d'une SN2 ?
Bonsoir Kemiste.
Une SN2 a lieu en une seule étape.
C'est une réaction d'ordre 2 : la vitesse de réaction dépend à la fois des concentrations du nucléophile et du dérivé halogéné.
(j'ai essayé de faire travailler ma mémoire, il se peut que j'ai oublié des choses).
Peux-tu appliquer cette définition à cette réaction ? Il y a-t-il un nucléophile ? Un nucléofuge ? La réaction peut-elle se faire en 1 étape ? 2 étapes ?
Le nucléofuge est le groupe partant. C'est Br.
Le nucléophile est une espèce riche en électron qui va attaquer un électrophile.
Comme le Br est un élément électronégatif, il va attirer vers lui les électrons de la liaison, ce qui va lui donner une charge partielle négative, et une charge partielle positive au carbone de la liaison (le carbone étant moins électronégatif).
Le nucléophile est CN. Il va attaquer la chaine ayant une charge partielle négative.
J'ai du mal à savoir si la réaction se fait en une étape ou deux. (j'ai lu la correction, donc deux étapes, mais je ne comprends pas).
Dans le cours, j'ai des formules topologiques, j'arrivais à "voir" que ca se faisait en une ou deux étapes, mais pas ici...
Je ne comprends pas ce que tu veux dire par "Dans le cours, j'ai des formules topologiques, j'arrivais à "voir" que ca se faisait en une ou deux étapes, mais pas ici...". L'image que tu donnes ce sont des formules topologiques. Ici tu n'auras pas 2 étapes mais une seule. Dans une SN1 (deux étapes) tu as formation d'un carbocation intermédiaire issu du départ du nucléofuge. Que dire de la stabilité du carbocation qui se formerait ici ?
Il y a deux choses qui ici, à mon sens peuvent encourager un mécanisme SN2 plutôt qu'une SN1. Premièrement, un mécanisme SN1 provoque la formation d'un carbocation, dans ton cas celui-ci ne serait que monosubstitué et donc très peu stable. Il faut ensuite regarder la "force" de ton nucléophile, ici le groupement cyano, il est bon nucléophile et oriente donc le mécanisme vers une SN2.
Une autre information (à prendre avec des pincettes), ton nucléophile est du KCN, or les ions CN- possèdent un pKa de 9, s'ils se trouve en présence d'un solvant protique, ils peuvent réagir pour former de l'acide cyanhydrique une composé excessivement toxique. On peut donc se douter que la réaction se déroule dans un solvant aprotique comme l'acétone ce qui oriente le mécanisme vers une SN2.
La dernière information n'est pas fiable à 100%, c'est uniquement le fruit de mon raisonnement.
Merci pour l'aide que tu apportes mais attention à ne pas donner trop d'éléments de réponses quand il s'agit d'un exercice.
Concernant le cyanure le fait qu'il forme un composé toxique ne sera pas en faveur d'un mécanisme ou d'un autre. Le principal problème à former HCN est que CN- se transforme en une espèce qui n'est plus nucléophile. Le cyanure reste une base très faible et la déprotonation d'un solvant protique comme l'éthanol se fera dans des proportions infimes. De plus, KCN étant insoluble dans l'acétone, cela ne sera pas un bon choix de solvant. On pourra utiliser, par exemple, du DMF pour avoir un solvant aprotique.
Voici ce que j'ai dans mon cours (voir en PJ svp). Je vois visuellement que cela ce fait en une étape.Je ne comprends pas ce que tu veux dire par "Dans le cours, j'ai des formules topologiques, j'arrivais à "voir" que ca se faisait en une ou deux étapes, mais pas ici..."
Oui, je me suis un peuIci tu n'auras pas 2 étapes mais une seule.
Si j'ai bien compris, on a un carbocation qui se forme lorsque le nucléofuge Br plus électronégatif que le carbone part, et emporte avec lui la liaison. (ce carbocation est le résultat d'une rupture hétérolytique entre le C et le Br). C'est ca ?Que dire de la stabilité du carbocation qui se formerait ici ?
Mais pourquoi la charge plus n'est pas dessinée ?
Le carbocation est peu stable, car il est lié à CN. Le carbocation a besoin d'électrons pour etre stabilité, or le N du CN qui est plus électronégatif que le carbocation et va donc tirer les électrons vers le N.
C'est un effet induction attracteur, or il faudrait un effet inductif donneur pour le stabiliser ?
(mais, dans mon cours, je ne trouve pas le lien entre stabilité du carbocation et les SN)
1 pièce jointe :
Tu sembles confondre SN1 et SN2. Dans une SN2 il y a, en même temps, l'attaque du nucléophile et le départ du nucléofuge. C'est ce qui est représenté sur ta pièce jointe et cela est représenté par les pointillés sur l'état de transition. Il n'y a pas de formation d'un carbocation. Dans une SN1, par contre, on a d'abord le départ du nucléofuge et il en résulte la formation d'un carbocation. Ce n'est que dans un second temps que le nucléophile vient attaquer.Envoyé par leroisinge
Pas de carbocation avec le CN car c'est le produit final. Le carbocation intervient avant si on est dans une SN1.
Un carbocation est d'autant plus stable qui est substitué par des chaines alkyles. Il peut également être stabilisé par des groupements donneurs. Ici, s'il y avait départ du Br on aurait formation d'un carbocation primaire donc instable. Il est donc très improbable d'avoir une SN1. Avec la possibilité de formation d'un carbocation tertiaire on passera plutôt par un mécanisme SN1.
Je suis étonné qu'il n'y ait pas ces notions dans ton cours, c'est une notion de base pour les SN.
Merci Kemiste, je vais recopier ca !Tu sembles confondre SN1 et SN2. Dans une SN2 il y a, en même temps, l'attaque du nucléophile et le départ du nucléofuge. C'est ce qui est représenté sur ta pièce jointe et cela est représenté par les pointillés sur l'état de transition. Il n'y a pas de formation d'un carbocation. Dans une SN1, par contre, on a d'abord le départ du nucléofuge et il en résulte la formation d'un carbocation. Ce n'est que dans un second temps que le nucléophile vient attaquer.
Mais alors, pourquoi cette question ? :"Que dire de la stabilité du carbocation qui se formerait ici ?"
Comment voit on dans ma pièce jointe du post 1 que cela se fait en une étape ?
Si tu pars de l'hypothèse que c'est une SN1 ( donc avec 2 étapes), tu dois d'abord former un carbocation : si c'est le cas dans ta réaction, quel est le carbocation formé ? Est-ce qu'il est stable ou non ? Si oui, le mécanisme SN1 peut être envisagé, sinon c'est plutôt une SN2
D'accord !
Mais dans le cas d'une SN1, à la fin de la réaction, le carbocation attaqué par le nucléophile, donc, on ne voit plus que c'est un carbocation, si ? On se sait pas si on a formé un carbocation ?
Comment faisons nous ?
La formation du carbocation fait parti du mécanisme d'une SN1. Tu regardes si un carbocation stable peut se former à partir du produit de départ et c'est là que tu peux déterminer si tu passes plutôt vers une SN1 ou une SN2.
Qu'est ce qui fait que dans un cas, il y a formation de carbocation, et pas dans l'autre cas ?
Car dans les 2 cas, la liaison entre le carbone et l' atome plus électronégatif se casse. L'atome le plus électronégatif emporte le électron, non ?
Dans ma pièce jointe, il y a une SN1.
Comment, dans un exercice, si on n'avait que les deux encadré vert (donc sans voir l'intermédiaire réactionnel), on peut savoir qu'il y a formation d'un carbocation et donc d'une SN 1 ?
1 pièce jointe :
Sans information sur la nature de a, b, c de X et du solvant : on ne peut pas savoir !
Après, il peut y avoir des indices indirects : si on te dit par exemple qu'on obtient un mélange racémique (mélange de R et S) alors forcément c'est qu'on est dans une SN1 puisqu'on forme les 2 énantiomères R et S (le carbocation est plan donc Nu- peut attaquer de façon équiprobable par le haut ou par le bas)
Dans chaque cas, tu écris le carbocation qui pourrait se former : s'il est stable --> SN1 , s'il ne l'est pas --> SN2
Mais, j'ai cru comprendre qu'il n'y avait pas de carbocation en SN2Dans chaque cas, tu écris le carbocation qui pourrait se former : s'il est stable --> SN1 , s'il ne l'est pas --> SN2
Mais alors, dans mon cas, y a t'il formation d'un carbocation ? est il stable ou pas ? (étant une SN2, je peux en faire la déduction, mais si on partait du principe que je ne sais pas ce que c'est ?)Tu sembles confondre SN1 et SN2. Dans une SN2 il y a, en même temps, l'attaque du nucléophile et le départ du nucléofuge. C'est ce qui est représenté sur ta pièce jointe et cela est représenté par les pointillés sur l'état de transition. Il n'y a pas de formation d'un carbocation. Dans une SN1, par contre, on a d'abord le départ du nucléofuge et il en résulte la formation d'un carbocation. Ce n'est que dans un second temps que le nucléophile vient attaquer.
C'est bien ce que je te dis : quand tu ne sais pas si c'est SN1 ou SN2, tu fais l'hypothèse d'une SN1, tu écris alors le carbocation qui pourrait se former --> si tu obtiens un carbocation stable alors c'est bien une SN1 ; si le carbocation n'est pas stable alors ce n'est pas une SN1 donc c'est une SN2.
Ecris le carbocation que tu obtiens dans ton exemple : est-il stabilisé ? Kemiste t'a donné des exemples de ce qui stabilise un carbocation
D'accord, j'allais essayer, mais je le vois pas où le carbocation est formé (par exemple, dans ma pièce jointe du message 9).
Désolé de vous faire tourner en rond !
le carbocation est l'espèce qui "reste" une fois que le nucléofuge est parti --> dans votre cas, quand Br- est parti
Attention à ne pas confondre les objectifs. Si tu sais que c'est une SN2, tu sais que tu ne passeras pas par un carbocation et que tu n'auras qu'une étape. Si tu sais, comme il a été dit, que tu obtiens un racémique à partir d'un seul énantiomère tu sais que tu passes par un mécanisme SN1.
Si on te donne juste les réactifs sans aucune indication c'est à toi de "deviner" quels seront le ou les produit(s) obtenu(s) à la fin et donc si on passe par un mécanisme SN1 ou SN2. Pour cela tu dois poser des hypothèses. Si tu passes par une SN1 tu auras un carbocation intermédiaire. Si ce carbocation est instable alors l'hypothèse est mauvaise et tu passeras plutôt par une SN2. Si tu as un carbocation stable alors l'hypothèse et bonne et tu passeras pas une SN1. Tu peux regarder au niveau du solvant utilisé. Un solvant polaire protique favorise une SN1 et un solvant polaire aprotique une SN2.
Il faut vraiment que tu te replonges dans tes cours pour comprendre ces notions qui sont essentielles.
Dernière modification par Kemiste ; 01/12/2020 à 14h40.
Merci pour vos indications Kemiste et nlbmoi, c'est plus clair deja !
C'est...nouveau !Il faut vraiment que tu te replonges dans tes cours pour comprendre ces notions qui sont essentielles.j'ai beaucoup de chapitre, je viens de commencer celui ci...
Donc, je vais tenter de faire l'exercice, comme si je ne connaissais pas le résultat.
Lorsque le nucléofuge part (c'est à dire lorsque Br part), il me reste la chaine dans la pièce jointe.
Est ce que c'est un carbocation stable ou instable ?
Si c'est stable, c'est donc une SN1.
Si le carbocation est instable, c'est "pas bien". Donc on passe par une SN2, où il n'y a pas de carbocation.
Comme vous l'avez dit, ici, il n'y a pas de groupement donneurs.Un carbocation est d'autant plus stable qui est substitué par des chaines alkyles. Il peut également être stabilisé par des groupements donneurs. Ici, s'il y avait départ du Br on aurait formation d'un carbocation primaire donc instable. Il est donc très improbable d'avoir une SN1. Avec la possibilité de formation d'un carbocation tertiaire on passera plutôt par un mécanisme SN1.
Donc, si le Br partait, on aurait un carbocation instable. Ce n'est pas une SN1, mais une SN2.
C'est ca ?
1 pièce jointe
Il manque un + sur le dernier carbone (celui anciennement lié à Br).
Effectivement, sur le carbocation, il n'y a rien qui peut essayer de combler la charge + qui apparaît (pas de groupements donneurs) donc le carbocation n'est pas stable, c'est donc bien une SN2
Merci beaucoup, c'est beaucoup plus clair.
Il me reste juste une petite question.
Je n'ai pas bien compris ceci :
En quoi un carbocation relié à des chaines alkyles lui permet d'etre plus stable ?Un carbocation est d'autant plus stable qui est substitué par des chaines alkyles
Le carbocation cherche des électrons. En quoi les chaines alkyles lui permet d'etre stable ?
Le carbone et l'hydrogène n'ont pas la même électronégativité, le carbone l'étant un peu plus que l'hydrogène, les électrons sont un peu plus sur le carbone que sur l'hydrogène : il en résulte une légère polarisation négative du carbone par rapport à l'hydrogène.
Cet effet, appelé inducteur, est cumulatif donc plus tu as de groupement qui se rejoignent en un point, plus la légère polarisation négative est grande : ainsi un groupement CH3 est moins polarisé qu'un groupement (CH3)2-CH lui même moins polarisé qu'un groupement (CH3)3-C
Dis autrement un groupement (CH3)3 est un peu plus négatif que (CH3)2-CH, lui même plus négatif que CH3
Ainsi, si tu places un carbocation à proximité, la configuration la plus stable est celle qui contrebalance le plus l'effet + du carbocation : il faut donc essayer d'avoir à proximité le plus de charge négative : c'est pourquoi un groupement (CH3)3 stabilise plus le carbocation que un groupement (CH3)2-CH, lui même stabilisant plus qu'un CH3 --> en pratique, seul (CH3)3 est réellement efficace pour stabiliser (sans autre atome ou groupement j'entends)
Merci beaucoup, je crois que c'est clair !
Merci pour votre patience !
