Chimie organique
Additions électrophile et nucléophile
Comprendre l’addition électrophile aux alcènes riches en électrons π et l’addition nucléophile aux liaisons π polarisées, comme les carbonyles, ainsi que leurs conséquences régio- et stéréochimiques.
IntuitionIntuition : ajouter de part et d’autre d’une liaison π
Une liaison π, plus exposée qu’une liaison σ, peut être remplacée par deux nouvelles liaisons σ. Dans un alcène, l’électrophile réagit souvent d’abord avec les électrons π ; dans un carbonyle, le carbone polarisé est électrophile et accueille un nucléophile.
ScolaireNiveau scolaire : reconnaître le motif réactionnel
Définition: Réaction d’addition
Deux atomes ou groupes se fixent de part et d’autre d’une liaison multiple, dont l’ordre diminue sans perte d’atomes des réactifs principaux.
Un alcène dissymétrique peut donner plusieurs isomères de constitution. La règle de Markovnikov décrit utilement de nombreuses additions ioniques de HX, sans être universelle : conditions radicalaires, réarrangements et effets du substrat peuvent modifier le résultat.
UniversitaireUniversité : la polarité oriente le flux électronique
| Liaison π du substrat | Espèce attaquante initiale | Première étape typique | — | — |
|---|---|---|---|---|
| C=C (alcène) | électrophile | attaque π ; carbocation ou intermédiaire ponté possible | ||
| C=O (carbonyle) | nucléophile | attaque du carbone électrophile ; intermédiaire tétraédrique |
Exemple
Prévoyez le produit de constitution majoritaire de l’addition de HBr au propène en conditions ioniques ordinaires et donnez la raison mécanistique.
Solution
Le 2-bromopropane est généralement majoritaire : la protonation conduisant au carbocation secondaire plus stable est favorisée, puis Br⁻ le capte. Cette prévision suppose l’absence de chimie radicalaire initiée par un peroxyde.
AvancéApprofondissement : intermédiaires et contrôle stéréochimique
La stabilité des carbocations, la participation voisine et le retour des paires d’ions influencent les additions électrophiles ; un ion halonium ponté explique souvent l’addition anti sans carbocation libre. L’addition au carbonyle dépend de la dureté du nucléophile, de la substitution, de la coordination et du moment du transfert de proton. L’attaque d’un carbonyle plan par ses deux faces peut créer un centre stéréogène ; la sélectivité faciale dépend de l’environnement moléculaire.