Exercice 11 : Question
Question
Quelles sont les différentes réactions possibles du chlore en fonction de ses conditions opératoires ?
Substitution électrophile aromatique (Friedel et Craft). La substitution se fait en méta par rapport à la fonction cétone.
D'après les conditions opératoires, c'est une réaction radicalaire. L'halogénation a lieu sur la chaîne alkyle, donc sur le groupement méthyle. Le mécanisme est identique à celui de l'halogénation d'un alcane et il se produit une polyhalogénation avec formation des groupements -CH2Cl, -CHCl2 et -CCl3 (produits B, C et D).
Cette halogénation ne concerne pas le groupement méthyle de -CO-CH3 puisque l'halogénation d'une cétone exige des conditions opératoires différentes (A→ F et A → G).
Dans ces conditions, il s'agit d'une substitution électrophile aromatique avec formation de l'ion chloronium Cl+. Sur le cycle aromatique, il y a deux substituants : le groupement méthyle -CH3 activant et le groupement acétyle –CO-CH3, désactivant. Le chlore se place par rapport à l'activa nt, c'est-à-dire en ortho et en para par rapport à lui, soit les positions : 2, 4 et 6. En 4, l'encombrement stérique est moindre et c'est le produit majoritaire (produit E). Le produit minoritaire est le dérivé 5-chloré qui correspond à une position méta par rapport à un substituant activant, même s'il est en méta par rapport à CO-CH3.
Il s'agit des conditions opératoires de l'halogénation d'une cétone en milieu alcalin. Il se produit une polyhalogénation du groupement -CH3 (-CCl3) avec ensuite formation d'acide carboxylique et de chloroforme HCCl3. C'est la réaction aux haloformes.
Si la chaîne alkyle de la cétone a plus d'un carbone, l'halogénation porte sur le carbone situé en α du carbonyle.
Si la cétone est dialkylée de façon dissymétrique, l'halogénation se fait toujours en α du carbonyle et sur le carbone le moins substitué (atomes d'hydrogène plus acides, plus facilement attaquables par une base).
Ce sont les conditions d'halogénation d'une cétone en milieu acide. Il se produit une monohalogénation du groupement méthyle (produit G).
L'halogénation se fait toujours sur le carbone en α du carbonyle.
Si la cétone est dialkylée de façon dissymétrique, l'halogénation porte sur le carbone le plus substitué ( fixation du proton plus facile, car doublet plus accessible en raison des effets +I des chaînes alkyles).