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Pierre Blondeau
gaëtan morinéditeur
Initiation à la chimie organiqueVOLUME 1
EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES
Exercices supplémentaires
CHAPITRE 2 Composés du carbone
2.8 Pour un certain composé, on a la formule développée suivante :
C OH
OCl
Cl
a) Quelle est la formule moléculaire de ce composé ?
b) Quelle est la masse molaire de ce composé ?
c) Y a-t-il des hétéroatomes dans ce composé ? (Si oui, lesquels ?)
d) Y a-t-il des hétérocycles dans ce composé ? (Si oui, encerclez-les.)
e) Comment appelle-t-on le groupement fonctionnel oxygéné qui est situé sur le bout de la
chaîne ?
2.9 Parmi les substances suivantes :
1.CH2Br
2.
CH2 Br
3. CH CH2CH3
CH2
C
CH2CH3
CH3
4.
CH3
CH3 5. CH3 CH CH2 CH C
CH3
CH
CH3
a) À quelle famille appartient le composé numéro 5 ?b) Laquelle correspond à la formule symbolique φ–CH2Br ?
c) Lesquels sont isomères ?
d) Lesquels sont des hydrocarbures ?
e) Laquelle correspond à la formule CH2 C CH2 CH CH2
CH3 CH3
CH3 ?
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2 Exercices supplémentaires
2.10 Parmi la liste des composés organiques énumérés au tableau 2.2 (page 38),
a) lesquels sont des hydrocarbures ?
b) lesquels sont des halogénures ?
2.11 Donnez la formule développée d’un hétérocycle en C3H6O.
2.12 À l’aide d’un répertoire, trouvez la formule développée de l’acide acétylsalicylique,
communément appelé aspirine, et identifiez les groupements fonctionnels présents dans
cette substance.
CHAPITRE 3 Analyse élémentaire et isomérie de structure
3.11 Indiquez si les paires de formules suivantes représentent des molécules identiques, des
isomères ou des molécules complètement différentes :
a) CH3 C
CH2
CH2 CH2 CH3 et
CH2 CH2 C
CH3CH3
CH2
b) CH3–CH2–SiH2–CH3 et CH3–CH2–CH2–SiH3
c) CH2 et
CH3 C
CH2
CH2 CH2 CH3
d) CH2 et
CH3 CH
CH3
CH2 C CH
e) et
CH3
f) CH3 N CH2
CH3
CH CH2 et CH3 CH C CH2
CH3NH2
g)CH3
CH3 et
CH2
h)
et φ −CH2−CH2−CH3
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Exercices supplémentaires 3
3.12 Un des halogénures que l’on rencontre dans les BPC (biphénylpolychlorés) est le suivant :
Cl
Cl
Cl Cl
Cl
Cl
a) Quelle est la formule moléculaire de ce composé ?
b) Quelle est la formule brute de ce composé ?
c) Quelle est la masse molaire de ce composé ?
d) Quel est le pourcentage d’hydrogène dans ce composé ?
3.13 L’analyse élémentaire par combustion et l’analyse élémentaire par précipitation des
halogénures à l’aide de nitrate d’argent d’un certain composé contenant du carbone, de
l’hydrogène, du chlore et de l’oxygène ont donné les résultats expérimentaux suivants :
C = 18,63 % ; H = 1,57 % et Cl = 54,99 %.
Ce composé possède des propriétés acides et, en le titrant avec une solution d’hydroxyde
de sodium, on peut déterminer que sa masse molaire est de l’ordre de 130 g/mol.
a) Quelle est la formule brute de ce composé ?
b) Quelle est la formule moléculaire de ce composé ?
c) Quelle est la formule développée de ce composé ?
3.14 Un hydrocarbure gazeux contient 79,9 % de carbone et 20,1 % d’hydrogène.
a) Quelle est la formule brute de cet hydrocarbure ?
b) Quelle est la formule développée de cet hydrocarbure ?
3.15 Trouvez tous les isomères de structure de chacune des formules moléculaires suivantes :
a) C3H5Br b) C3H4Cl2 c) C4H11N
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4 Exercices supplémentaires
CHAPITRE 4 Détermination de la structure moléculaire
4.16 Une bouteille contient un certain solide qui fond lorsqu’on le tient dans la main. Son
analyse élémentaire par combustion a montré la présence de 64,82 % de carbone et de
13,60 % d’hydrogène. Une détermination de la masse molaire de celui-ci par cryoscopie a
donné une valeur de 75 g/mol à ± 5 g/mol. En haut de 1600 cm-1 dans l’infrarouge, ce
composé montre une large et forte absorption dans la région située entre 3200 cm-1 et
3600 cm-1 ainsi qu’une autre absorption vers 2900 cm-1. Ce composé réagit aussi avec le
sodium métallique pour donner un dégagement gazeux.
a) Y a-t-il des hétéroatomes dans ce composé ?
b) Quelle est la formule moléculaire de ce composé ?
c) À quelle famille de composés appartient ce solide ?
d) Quelle est la formule développée de ce composé ?
4.17 On a les substances suivantes :
N° Formule M. mol. tf (°C) téb (°C) d nD
1 CH2 CH CH CH O CH3 84 5 92 0,8296 1,4594
2CH3 C
CH3
OH
C CH84 3 104 0,8618 1,4207
3 CH3 C CH2 CH3
O
72 –86 79 0,8054 1,3788
4 CH3 CH CH CH2
OH
72 –99 97 0,8318 1,4137
5CH3 C
CH3
CH3
OH74 25 82 0,7887 1,3878
6 CH3 CH2 CH2 CH2 OH 74 –116 34 0,7137 1,3526
7 CH3 O CH CH2 58 –122 12 0,7725 1,3730
8 CH2 CH CH2 OH 58 –129 97 0,8540 1,4135
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Exercices supplémentaires 5
a) Laquelle de ces substances est solide à la température de la pièce (à 20 ˚C) ?
b) Dans le Sahara, où il fait 40 ˚C, combien de substances seraient gazeuses ?
c) Laquelle de ces substances absorbe dans l’infrarouge à 2200 cm-1 ?
d) Lesquelles sont des hydrocarbures ?
e) Y a-t-il une des substances qui absorbe franchement dans l’ultraviolet entre 200 nm et
400 nm ? Si oui, laquelle ?
f) Y a-t-il une des substances qui absorbe franchement dans le visible entre 400 nm et
780 nm ? Si oui, laquelle ?
g) Y a-t-il une des substances liquides qui est l’isomère d’une substance gazeuse ? Si oui,
laquelle ?
4.18 On veut déterminer la structure d’un certain composé. On effectue d’abord la combustiond’un échantillon de 33,15 mg et on obtient 104,02 mg de CO2 et 42,57 mg de H2O.
Par spectrométrie infrarouge, on obtient le spectre infrarouge suivant :
Par spectrométrie de masse, on obtient le spectre de masse suivant :
5040302010 60 70
69
70
a) Y a-t-il des hétéroatomes dans ce composé ?
b) Quelle est la formule brute de ce composé ?
c) Quelle est la formule moléculaire de ce composé ?
d) Quelle est la formule développée de ce composé ?
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6 Exercices supplémentaires
4.19 L’analyse élémentaire par combustion d’un certain composé a donné les résultats expéri-
mentaux suivants : C = 60,0 % , H = 13,4 % et O = 26,7 % . Le spectre infrarouge montre
dans la zone caractéristique (en haut de 1600 cm-1) deux absorptions : un pic vers 2950 cm-
1 et une bande large vers 3350 cm-1. Le spectre de masse montre quatre pics importants à
m/e 15, 45, 59 et 60.
a) Quelle est la formule brute de ce composé ?
b) Quelle est la formule moléculaire de ce composé ?
c) Quelle est la formule développée de ce composé ?
4.20 La combustion de 14,6 mg d’une substance contenant de l’azote a donné 35,1 mg de
dioxyde de carbone et 19,8 mg de vapeur d’eau. Une détermination de la masse molaire de
cette même substance par cryoscopie a révélé une masse molaire d’environ 75 g/mol.
a) Quelle est la formule brute de cette substance ?
b) Quelle est la formule moléculaire de cette substance ?
c) Proposez une formule développée pour la substance organique en sachant qu’en haut de
1600 cm-1 cette substance absorbe dans l’infrarouge uniquement vers 3000 cm-1.
4.21 Auquel des alcanes suivants correspond le spectre de masse ?
1. C
CH3
CH3
CH3 CH3 2. CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 3.CH3
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Exercices supplémentaires 7
4.22 Deux isomères, A et B, ont comme formule moléculaire C3H8O. Chacun d’eux réagit avec
le sodium pour donner un dégagement d’hydrogène gazeux. L’isomère A a le spectre de
masse numéro 1, et le B le spectre de masse numéro 2.
Donnez la formule développée des isomères A et B.
Spectre numéro 1
60
59
31
29
5010 20 30 40
15
60
43
% d'abondance
0
100
m/e45
Spectre numéro 2
5010 20 30 40
15
45
60
4359
60
% d'abondance
0
100
m/e
4.23 Un certain composé en C5H8 absorbe dans l’infrarouge (en haut de 1600 cm-1) dans la
région de 1660 cm-1 et dans la région de 3000 cm-1. Ce composé n’absorbe pas la lumière
ultraviolette (entre 200 nm et 400 nm) ni la lumière visible (entre 400 nm et 780 nm). Dans
son spectre de masse, on ne voit que deux pics importants à 67 et 68.
Quelle est la structure de ce composé ?
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8 Exercices supplémentaires
CHAPITRE 5 Alcanes
5.21 Un certain composé en C5H8 absorbe dans l’infrarouge (en haut de 1600 cm-1) dans la
région de 1660 cm-1 et dans la région de 3000 cm-1. Ce composé n’absorbe pas la lumière
ultraviolette (entre 200 nm et 400 nm) et son hydrogénation en présence de platine conduit
au cyclopentane.
Quelle est la structure de ce composé ?
5.22 Donnez la formule des alcanes suivants :
a) 2,2,4,4-tétraméthylpentane
b) cyclopentylcyclohexane
c) 1,1-diméthyl-4-tert-butylcyclohexane
d) 4-éthyl-5-isopropyl-2,2,7-triméthylnonane
e) trans-1-éthyl-2-méthylcyclobutane
5.23 Nommez les alcanes suivants selon les règles de l’UICPA.
a) CH3 CH2 CH2 CH CH C CH2 CH2 CH2 CH3
CH3
CH3
CH2CH3
CH3
b) CH
CH
CH2 CH2 CH2 CHCH2CH3
CH3 CH3 CH3
CH3
c)CH3
CH2 CH2 CH3
d)
5.24 Parmi les hydrocarbures suivants :
1. CH3 CH2 C CH2 CH2 CH3
CH3
CH3
2. CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
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Exercices supplémentaires 9
3. C CH2 CHCH3
CH3
CH3 CH3
CH3 4. CH3 CH2 CH2 CH CH2 CH2
CH3
CH3
a) Lequel a la plus haute température d’ébullition ?
b) Lequel a le plus haut indice d’octane ?
5.25 En n’utilisant que les réactions apprises au chapitre 5, montrez comment on peut effectuer
les transformations suivantes :
a) C
CH3
CH3 CH2 CH
CH3
CH3 CH2 Cl
b) CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3
c) CCH3
CH3
CH3
Cl CCH3
CH3
CH3
C CH3
CH3
CH3
5.26 On a la formule perspective suivante :
C C
CH3
H
CH3
HBr
H
a) Transformez la formule perspective précédente en projection de Newman (sans
modifier sa conformation) :
b) Quelle est la valeur de l’angle dièdre entre les plans C—C—C ?
c) Quelle est la valeur de l’angle de liaisons H—C—Br ?
5.27 Ajoutez les flèches de mécanisme appropriées aux réactions suivantes :
a) CHCH3 CH3
OHH
CHCH3 CH3
O H
+ H
b) C C
H
H H
H
H
H
CH3 CH2Cl + HCl
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10 Exercices supplémentaires
c) CH CHCH2 CH3
Cl
CH CHCH2 CH3 + Cl
5.28 Indiquez les intermédiaires ou les produits formés sous l’action des mécanismes suivants :
a) CH3 CH2 O H
H
b) CHCH3 CH3
Cl
c) C C
O
H H
H
HH
H H
5.29 Pour chacune des transformations, dites à quelle classe de réactions elle appartient.
a)hν
Cl2+CH3 CH3 CH3 CH2Cl + H Cl
b) CH3 CH CH2 CH3 CHCl CH2Cl+ Cl2
c) + CH3 CH2 CH3CH3 CH2 CH2 MgCl H2O + MgCl(OH)
5.30 Dans chaque cas, donnez la valeur de l’angle de liaison identifié par la lettre α :
a)α
CH CH2CH2CH3
CH3
CH3 b)
α
CH3 CH
CH3
CH2 CH3
c)
αd)
α
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Exercices supplémentaires 11
5.31 On a la réaction suivante :
OCH2CH2CH3 H ++ H OCH3 CH2 CH2 Cl Cl
a) À quelle classe de réactions appartient cette réaction ?
b) À quelle classe de réactifs appartient le réactif dans cette réaction ?
c) À quelle famille de composés appartient le substrat ?
d) À quelle famille de composés appartient le produit ?
5.32 Un certain composé en C6H8 absorbe dans l’infrarouge (en haut de 1600 cm-1) dans la
région de 1660 cm-1 et dans la région de 3000 cm-1. Ce composé n’absorbe pas la lumière
ultraviolette (entre 200 nm et 400 nm) ni la lumière visible (entre 400 nm et 780 nm). Son
hydrogénation sur nickel conduit à la formation de cyclohexane.
Quelle est la structure de ce composé ?
5.33 Indiquez la relation (isomères de structure, isomères géométriques, conformères, etc.) qui
existe entre les paires de formules suivantes :
a)
CH3
CH3
H
H
et
CH3
H
CH3
H
b)
CH3
CH3
HH
et
CH3
H H
CH3
d)
CH3
HH
CH
H
HCH2
et
CH2 CH CH2 CH2 CH3
e)
CH3
H
CH2 CH3
Het
CH3
H CH3
CH3
f)
CH3
H
et
CH3
H
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12 Exercices supplémentaires
CHAPITRE 6 Alcènes et alcynes
6.28 Parmi les exemples suivants :
1. CH
CH3
CH3 C C CH3 2. C CH2 CH
CH3
CH2 CH2
3. C CHCH3
CH3
CH CH2 4.CH CH2
5. CH2 6.
7. CH CH
a) Lequel est un alcane ?
b) Lequel est un alcyne ?
c) Lequel est un diène conjugué ?
d) Lequel possède de l’isomérie géométrique ?
6.29 Lors de la découverte de graffitis dans une grotte, on a cru d’abord à des peintures
rupestres anciennes, mais on s’est vite rendu compte qu’il s’agissait simplement de
formules chimiques récemment dessinées par des étudiants en chimie.
Donnez le nom de chacune des substances représentées par ces dessins.
6.30 Utilisez le type de formules approprié pour illustrer les composés suivants :
a) (E)-4-éthyl-3-méthyloct-3-ène
b) (2Z, 4Z)-3,5-diméthylhepta-2,4-diène
c) (Z)-1-méthylcycloheptène
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Exercices supplémentaires 13
6.31 Dans les hydrocarbures insaturés suivants, encerclez, s’il y a lieu, les systèmes conjugués.
a) b)
c) d)
e) f)
6.32 Répondez aux questions se rapportant au composé suivant :
432
1
δ
γ
β
α C
CCH
CH3
a) Donnez l’hybridation de chacun des atomes de carbone identifiés (1, 2, 3 et 4).
b) Donnez la valeur de chacun des angles de liaison identifiés (α, β, γ et δ).
c) Combien y a-t-il de liaisons π au total ?
6.33 Écrivez les formules de résonance des composés suivants :
a) 3-méthylhepta-2,4-diène
b) 5-méthylcyclopenta-1,3-diène
6.34 Dans chaque cas, indiquez, s’il y a lieu, de quel isomère géométrique il s’agit.
a)
H
H
CH3
CCb)
C
C
CH2 CH2
CH2 CH2 CH3
CH3CH3
CH3 CH2 CH2 CH2
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14 Exercices supplémentaires
c)
H
CH3
C
H
C
CH3
H H
d)
C
CH3
H
6.35 Indiquez quel sera le produit principal formé dans les réactions suivantes.
a) CH3—CH2—C
CH3
CH—CH3 + HCl (1 mole) CCl4
b) CH3—CH2—CH
CH3
C CH + HCl (excès) CCl4
c) CH2 CH—C CH—CH3
CH3
+ Cl2 (1 mole) CCl4
d) CH2 CH—C CH—CH3
CH3
+ Cl2 (excès) CCl4
e)
+ Cl2 (1 mole) CCl4
6.36 Montrez comment on peut effectuer les transformations suivantes :
a) CH3 CH2 CH CH2 CH3 CH CH CH3
b) CH3 CH CH CH3 CH3 C C CH3
c)CH2
C C
CH3CH3
H H
CH2 CH CHCH3 CH3
Br Br
6.37 Soit les composés isomères A et B qui répondent tous deux à la formule moléculaire :C6H12. L’hydrogénation sur platine conduit, dans les deux cas, à la formation de 2-méthyl-
pentane. L’ozonolyse de l’un ou l’autre des isomères conduit à la formation des deux
mêmes produits. Cependant, l’hydrogénation du 4-méthylpent-2-yne sur palladium de
Lindlar conduit uniquement à la formation de l’isomère A.
a) Quelle est la structure de l’isomère A ?
b) Quelle est la structure de l’isomère B ?
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Exercices supplémentaires 15
6.38 Un certain composé a comme formule moléculaire : C10H20 . Ce composé réagit avec HCl
pour donner un unique composé chloré et il réagit aussi avec l’ozone pour donner une
unique cétone. Son hydrogénation conduit au 4,5-diméthyloctane. Si on le chauffe à haute
température en présence de palladium, il se transforme à 80 % en un autre composé ayant la
même formule moléculaire.
Que pouvez-vous dire sur la structure de ce composé ?
6.39 Dans chaque cas, donnez la formule tridimensionnelle du produit formé dans les réactions
d’addition suivantes et indiquez sous la formule si l’isomère obtenu est cis ou trans.
a) C CCH2CH3 CH3 + H2Pd
Lindlar
b)
CH3 CH3
+ H2Pt
c)
CH3 CH3
+ Cl2CCl4
6.40 Quel polymère vinylique peut-on former à partir du monomère suivant ?
CH2 CH CH2 Cl
6.41 La colle Crazyglue, une fois durcie, correspond au polymère d’addition suivant :
CH2 C
C
C
O
CH3
O
N N
O
CH3
O
C
C
CCH2
N
O
CH3
O
C
C
CCH2
N
O
CH3
O
C
C
CCH2
N
O
CH3
O
C
C
CCH2
N
O
CH3
O
C
C
CCH2
De quel monomère est constituée cette colle ?
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16 Exercices supplémentaires
CHAPITRE 7 Hydrocarbures aromatiques
7.12 Donnez la formule de tous les triméthylbenzènes isomères.
7.13 Donnez la formule des hydrocarbures aromatiques suivants :
a) p-isopropylpropylbenzène
b) 1,4,5,8-tétraéthylnaphtalène
c) α-phénylnaphtalène
d) [6]annulène
7.14 Écrivez les formules de résonance des hydrocarbures aromatiques suivants.
a) α-méthylnaphtalène
b) phénanthrène
7.15 L’hydrogénation sur platine d’un certain composé en C11H18 donne un nouveau composé
en C11H20 . L’ozonolyse du composé en C11H18 conduit à la formation de deux composés,
tandis que le composé en C11H20 se transforme en α-méthylnaphtalène par simple
chauffage sur palladium.
Que pouvez-vous dire sur la structure du composé en C11H18 ?
7.16 Parmi les hydrocarbures insaturés suivants :
1. 2. 3.
4. 5. 6.
7. 8.
9.
a) Lesquels possèdent un noyau aromatique ?
b) Lequel a la plus haute énergie de résonance ?
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Exercices supplémentaires 17
7.17 Parmi les substances suivantes, lesquelles possèdent un groupement ortho-para-directeur
et lesquelles possèdent un groupement méta-directeur ?
1.
CO H
2.
CO O CH3
3.
CO CH3
4.
O CH3
5.
S CH3
6.
C N
7.18 Un certain hydrocarbure en C8H12 n’absorbe pas dans l’ultraviolet ni dans le visible. Par
chauffage sur palladium, ce composé se transforme en o-diméthylbenzène et son ozonolyseconduit à la formation d’un unique composé en C4H6O2.
Quelle est la structure de cet hydrocarbure ?
7.19 En partant du benzène, proposez un schéma de synthèse pour chacun des composés
suivants.
a)
Cl
OH
b)
OH
OH
c)
OH
HO
7.20 Un certain hydrocarbure en C10H12 chauffé en présence de palladium conduit à la formation
de naphtalène et son ozonolyse conduit à la formation d’un seul produit. Cet hydrocarbureen C10H12 n’absorbe pas dans l’ultraviolet.
Quelle est la structure de cet hydrocarbure ?
7.21 L’ozonolyse d’un hydrocarbure en C12H20 donne un seul produit. Chauffé en présence de
palladium, cet hydrocarbure se transforme en biphényle.
Quelle est la structure de cet hydrocarbure ?
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18 Exercices supplémentaires
CHAPITRE 8 Isomérie optique
8.12 Répondez aux questions d’après le composé suivant :
CH3
Cl H
H Cl
CC
CH3
HH
a) Donnez la formule de son énantiomère.
b) Donnez la formule de son isomère géométrique.
c) Donnez la formule de son diastéréoisomère.
8.13 Donnez la formule des composés suivants :
a) (S)-3-éthylpent-1-én-4-yne
b) (1R, 2R)-1,2-diméthyl-1,2-diphényléthane
c) méso-3,5-diméthylheptane
8.14 Trouvez tous les isomères ayant comme formule moléculaire :
a) C5H11F
b) C3H4ClF
8.15 Parmi les molécules suivantes, lesquelles sont méso ?
a)C
CH2OH
CH3CH3
H
b)C
CH2OH
CH2ClCH3
H
c)C C
CH2Cl
CH2ClCl
H
Cl H
d)C C
CH2Cl
CH2ClCl
H
H Cl
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Exercices supplémentaires 19
e)C C
CHCl2
CH2ClCl
H
Cl H
f)C C
CHCl2
CH2ClCHCl2
H
Cl H
g)C C
CH2Cl CHCl2
Cl HH
Cl
h)
CH3
H
i)
H
H
H
CH2Cl
CHCl2
Cl
Cl
Cl
j)
H
H
CH2Cl
Cl
Cl
Cl
CH2Cl
H
8.16 Remplissez tous les carrés vides du tableau suivant où sont énoncées quelques propriétés
des érythritols décrits dans les répertoires :
Formule
CH2OH
H OH
HO H
CH2OH
Nom (trivial) (+)-érythritol
t f (°C) 121 90 85
Effet sur la lu-mière polarisée
lévogyre
[ ]D (dans l’alcool) +11,1°
Densité 1,45 1,39 1,48
Configuration (2S,3R)
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20 Exercices supplémentaires
8.17 Pour chaque paire de formules, indiquez quelle relation d’isomérie il y a.
a)
CH2
H OH
CH3
OH CH2
HO H
CH3
OH
b)
CH2
HO H
CH3
OH
CH2
HO H
CH3
OH
c)
CH2
HO H
CH3
OH
CH2
H OH
CH3
OH
d)
CH3
HO H
H OH
CH3
CH3
H OH
H OH
CH3
e)
CH3
HO H
H OH
CH3
CH3
OH
H
CH3
H
HO
f)
CH3
HO H
H OH
CH3
CH2
H OH
H OH
CH3
OH
g)
CH2Cl
H OH
H OH
CH3 CH2Cl
H OH
H OH
CH3
h)
CH2Cl
H OH
H OH
CH3
CH2OH
H Cl
H OH
CH3
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Exercices supplémentaires 21
i)
CH2Cl
H OH
H OH
CH3 CH2Cl
HO H
HO H
CH3
j)
CH2Cl
H
H
Cl
Cl
H Cl
CH2Cl
CH2Cl
H Cl
H Cl
CH2Cl
HCl
8.18 Écrivez la formule de tous les isomères qui sont du diméthylcyclopentane.
8.19 Dans chaque cas, indiquez si la configuration est R ou S.
a) C
CH3
ClBr
φ
b) C
CH
CH3HCH2CH3
CH3 CH3
c) C
CCl3
ClCH3
HO
d)
CH2
CH2
H OH
OH
O CH3
e)CH3
H
8.20 D’une part, l’oxydation de la L-(–)-glycéraldéhyde conduit à l’acide (+)-glycérique :
*CH2–CH–CO2H
OH OH
HgOCH O
HHO
CH2OH
L-(–)-glycéraldéhyde acide (+)-glycérique
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22 Exercices supplémentaires
D’autre part, la réaction de l’acide (+)-bromolactique avec NaOH conduit aussi à
l’acide (+)-glycérique :
NaOH **CH2–CH–CO2H
OH OH
CH2–CH–CO2H
Br OH
acide (+)-bromolactique acide (+)-glycérique
a) Écrivez la projection de Fisher de l’acide (+)-bromolactique.
b) Quelle est la configuration de l’acide (+)-bromolactique dans le système D/L ?
c) Quelle est la configuration de l’acide (+)-bromolactique dans le système R/S ?
8.21 Répondez aux questions en vous basant sur les corrélations de configurations établies à la
figure 8.5 (page 247).
a) Quelle est la configuration relative (D ou L ?) de l’acide (+)-bromolactique ?
b) Quelle est la configuration absolue (R ou S ?) de l’acide (–)-lactique ?
c) Quelle est la configuration absolue (R ou S ?) de l’acide (+)-lactique ?
d) Quel est le signe du pouvoir rotatoire de l’acide L-glycérique ?
e) Quel est le signe du pouvoir rotatoire de l’acide (R)-glycérique ?
8.22 Un certain composé en C7H10 absorbe dans l’ultraviolet vers 225 nm et possède un pouvoir
rotatoire de +12°. Si on fait l’hydrogénation sur platine du composé en C7H10, on obtient
un produit en C7H14, tandis que si on le chauffe sur palladium, on obtient facilement le
méthylbenzène.
a) Pouvez-vous écrire la formule développée du composé en C7H10 ?
b) Pouvez-vous écrire la formule tridimensionnelle du composé en C7H10 ?
8.23 L’ozonolyse d’un certain composé lévogyre en C4H8O2 conduit à la formation de
formaldéhyde et de D-(+)-glycéraldéhyde :
H OH
CH2
CH O
OH
C4H8O2Ozonolyse
CH2 O +
a) Écrivez la formule tridimensionnelle du composé en C4H8O2 .
b) Quelle est la configuration du composé dans le système D/L ?
c) Quelle est la configuration du composé dans le système R/S ?
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Exercices supplémentaires 23
CHAPITRE 9 Halogénures, alcools, phénols et éthers
9.21 Donnez la formule des composés suivants :
a) m-diméthoxybenzène
b) (R)-1,2-dichloropentane
c) méso-1,2,3,4-tétrachlorobutane
d) (R)-3-bromocyclopentène
e) (2S,3S)-pentane-2,3-diol
9.22 Parmi les halogénures suivants :
1. CH3–CH–CH2–Cl
CH3
2. CH3–CH2–CH2–CH–Cl
CH3
3. ClCCH3
CH3
CH3
4. CH2CCH3
CH3
CH3
Cl 5.
Cl
CH3
,
lequel réagit le plus rapidement dans...
a) la solvolyse dans l’eau ( R–Cl + H2O R–OH ) ?
b) la réaction avec une base forte ( R–Cl + HO R–OH ) ?
c) la réaction avec le cyanure ( R–Cl + CN R–CN ) ?
9.23 Parmi les halogénures suivants :
1. CH3–CH2–CH2Cl 2. CH3–CHBr–CH2Br
3. CH2Br–CHBr–CH2Br 4. CH2I–CHI–CH2I
5. CH3–CH2–CH2Br 6. CH2Br–CHBr–CH2I
a) Lequel doit avoir la température d’ébullition la plus élevée ?
b) Lequel doit avoir la température d’ébullition la plus basse ?
c) Lequel doit avoir l’indice de réfraction le plus élevé ?
d) Lequel doit avoir la densité la plus basse ?
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24 Exercices supplémentaires
9.24 Dans chaque cas, donnez la formule tridimensionnelle (projection de Fischer ou formule
perspective) du produit obtenu :
a)
+ NaOH( 2)NS
ClH
CH3
CH2–CH3
b)(SN1)
H
CH2 CH3
CH2Cl
CH3 + H2O
c) H OH
CH2
CH2Cl
CH3
+ NaOH(SN2)
d)H
CH3
H CH2Cl
Cl
CH2 CH3
+ NaOH(SN2)
e)(SN2)
+ NaOHH
CH3
H CH2Cl
CH2Cl
CH2 CH3
f) + NaOH(SN2)H
ClCH3
H
9.25 Dans la séquence de réactions suivante, remplacez les formules développées par des
formules tridimensionnelles.
(R)-4-chloropent-2-yne
CH3 C C CH CH3
Cl
CH3 C C CH CH3
OH
CH3 CH CH CH CH3
OH
NaOH H2/Pd de Lindlar
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Exercices supplémentaires 25
9.26 Un composé en C5H12O réagit instantanément avec le réactif de Lucas (HCl/ZnCl2) pour
donner une couche d’halogénure (en C5H11Cl) flottant à la surface du réactif. En présence
d’acide fort, ce même composé, en C5H12O, donne deux alcènes (en C5H10), dont l’un est
en très forte majorité par rapport à l’autre.
Quelle est la structure du composé en C5H12O ?
9.27 Montrez comment on peut effectuer les transformations suivantes :
a) CH3 CH2 Cl CH3 CH2 O CH2 CH3
b)
CH3CH2
CH3
OCH3 H
CH3CH2
CH3
H Cl
c)
CH3CH2
CH3
H Cl
CH3CH2
CH3
H O CH3
9.28 Indiquez quel sera le produit principal dans les réactions suivantes :
a) CCH
CH3
CH3 CH3
CH3
Cl
H2O/20°
b) CCH
CH3
CH3 CH3
CH3
Cl
NaOH/100°
c)
CH2
CH3 H
H Cl
CH2
CH3
CH3
NaOH/100°
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