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ACIDES CARBOXYLIQUES ET DÉRIVÉS Acide acétique glacial vin aigre

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ACIDES CARBOXYLIQUES ET DÉRIVÉS

Acide acétique glacial

vin aigre

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I. LES ACIDES CARBOXYLIQUES

I-1.Généralités Les acides carboxyliques sont caractérisés par

le groupement fonctionnel carboxyle : -CO2H.

En Nomenclature systématique, ces dérivés sont nommés en plaçant le préfixe « acide » suivi du nom de l’hydrocarbure correspondant avec le suffixe « oïque ». Le carbone du groupement –COOH prend toujours l’indice 1, à partir du quel on numérote la chaîne principale.

Exemple:CH3 CH CH2

CH COOH

CH3

CH312345

acide 2,4-diméthylpentanoïque

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QUELQUES EXEMPLES DES PRINCIPALES FONCTION

FONCTION ACIDE CARBOXYLIQUE TIRAGE  

FORMULE NOM SYSTEMATIQUE NOM USUEL

Acides monocarboxyliques

acycliques saturés

HCOOH Méthanoïque Formique

CH3 — COOH Ethanoïque Acétique

CH3 — CH2 — COOH Propanoïque

 

Propionique

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Acides dicarboxyliques acycliques saturés

FORMULE NOM SYSTEMATIQUE

NOM USUEL

HOOC — COOH  

Ethanedioïque Oxalique

HOOC — (CH2)8 — COOH  Décanedioïque

 Sébacique

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Acides cycliques carboxyliques

FORMULE NOM SYSTEMATIQUE NOM USUEL

 

 

 Benzènecarboxylique

Benzoïque

Benzène-1, 4dicarboxylique  Téréphtalique

ou p-phtalique

 

COOH

HOOC

COOH

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Des noms triviaux (usuels) sont fréquemment utilisés.Exemple :

H-COOH acide formique (acide méthanoïque) CH3-COOH acide acétique (acide éthanoïque)

I-2. Groupement fonctionnel et réactivité L’électronégativité de l’oxygène entraîne l’apparition de dipôles

qui justifient la réactivité des acides carboxyliques :

CO

R

O H ++ -

-

+

I-2-1. Mobilité de l’hydrogène des acides carboxyliques  L’hydrogène du carboxyle est mobile (acide) à cause de :l’effet (-I) du groupe C=O ;la stabilité par mésomérie de la base conjuguée (anion carboxylate).

C

O

R

O H

+ B -C

O

R

O

O

R

O

-

+ HBC

-

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I-2-2. Attaque nucléophile sur le carbonyle Il s’agit d’une attaque nucléophile suivie d’une réaction d’élimination qui peut être schématisée ainsi :

C

O

R

OH

+ Y - C +R

OH

O

Y

C

O

R

Y

OH-

I-2-3. Réaction de réduction En présence de réducteurs tels que : LiAlH4, NaBH4…., les acides carboxyliques se transforment en alcools primaires :

C

O

ROH

OHLiAlH4

R CH2

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II. LES DERIVES D’ACIDES

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II-1. GénéralitésOn considère comme dérivés de la fonction acide les cinq fonctions

suivantes :

CR X

O

CR OR'

O

CR O

O

C

O

R' CR NH2

O

CR N

Halogénure ester anhydride d'acide amide nitrile d'acide

Si on considère l’attaque nucléophile sur le carbonyle, l’expérience montre qu’un halogénure d’acide est plus réactif qu’un anhydride lui même plus

réactif qu’un ester et enfin l’amide.

Les nitriles de structure différente donnent surtout des réactions d’addition.D’autre part, tous ces dérivés donnent par hydrolyse l’acide carboxylique correspondant :

CR z

O

CR OH

O

+ HZH2O

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II-2. Chlorures d’acides Ces composés sont préparés à partir d’acides carboxyliques en présence de SOCl2, PCl3 ou PCl5 :

C

O

R

OH

+ SOCl2 C

O

R

Cl

+ +SO2 HCl

Ils sont très réactifs et servent à la préparation des autres dérivés d’acide :

C

O

R

OR'

C

O

R

Cl

+ HCl+ R'OH

C

O

R

NH2

C

O

R

Cl

+ HCl+ NH3

ester

amide

C

O

R

Cl

+ C

O

R

O-

C

O

R O C

O

R

anhydrideNa+

+ NaCl

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II-3. Anhydride d’acide Les anhydrides d’acides résultent d’une déshydratation intermoléculaire :

C

O

R

OH

CR 2 xP2O5

O

O C

O

R (- H2O)

Pour la substitution nucléophile, la réactivité des anhydrides est comparable à celle des halogénures d’acides avec RCO2

- comme groupe partant au lieu de Cl- :

CR

O

O C

O

R + CR

O

OR' C

O

OHR+R' OH

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II- 4. Esters Nous avons vu que ces composés peuvent être préparés à partir d’acides

carboxyliques, d’halogénures d’acide, d’anhydrides.Par trans-estérification on obtient :

CR

O

O R + R'OH CR

O

O R'+ ROH

O 16 et O18

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II- 5.Amides Le remplacement de l’hydroxyle d’ un acide par un groupe aminé conduit aux amides( Liaison peptidique ) qui peuvent être substitués ou non :

CR

O

NH2 CR

O

NHR CR

O

NR1

R2

amide amideN-substitué amideN,N-disubstitué

Ces dérivés peuvent être préparés par action de l’ammoniac (ou d’une amine) sur un acide carboxylique :

CR O NH4

O -H2O

CR NH2

O

CR OH

ONH3 - +

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II- 6. Nitriles Les nitriles peuvent être préparés par :

Action cyanure de potassium sur un dérivé halogéné :

C NR+ R X K X+KC NDéshydratation d’un amide :

CR ONH4

O

C NR-H2O

CR NH2

O

-H2O

Les nitriles donnent principalement des réactions d’addition nucléophiles sur la triple liaison :

C NR CH2R NH2

LiAlH4

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L'acide abscissique ou ABA (de l'angl. abscissic acid) est une phytohormone (hormone végétale)

L’acide S-(Z,E)]-5-(1-Hydroxy-2,6,6 -trimethyl-4 -oxo-2-cyclohexen- 1-yl) -3-methyl-2,4-pentanedienoique.

Cette substance a été isolée pour le première fois en 1963 sous le nom d' "abcissine", impliquée dans l'abscission (d'où son nom) des feuilles de cotonnier (Gossypium sp.).

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Chez les plantes, la production d'acide abscissique est concentrée au niveau du parenchyme des racines et des feuilles matures, à l'intérieur des plastes.

Propriétés physiologiques :

•Dormance et inhibition de germination Induction de la sénescence (maturation des graines en produisant de la LEA ou Late Embryogenesis Abundant protein).Prolongation de la dormance.Arrêt de croissance de bourgeons ayant démarré et réintroduction de la dormance.

Inhibition de la germination des graines par modification de la perméabilité des membranes

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Défense contre différents stress Fermeture des stomates permettant une lutte contre la sécheresse (déficit hydrique), choc osmotique, carence en éléments minéraux, anoxie des racines.Implication dans les voies de défense contre les agents pathogènes (cross-talk avec les voies de signalisation acide jasmonique/Éthylène, fermeture des stomates empêchant la pénétration du pathogène déclenchée par un mécanisme de reconnaissance)[3],[4].Accélération de l'abscission des feuilles (repos hivernal) sans la déclencher.Chute des fruits secs.

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Il existe plus de 100 acides α-aminés dans la nature

Dans une cellule, les acides aminés peuvent exister à l'état libre ou de biopolymères (peptides ou protéines).

L'ADN est constitué de 4 bases azotées codant 20 acides aminés

Structure de la molécule d'ADN

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NH N

NN

NH2

Adénine

NH N

NN

O

NH2

Guanine

NH

NH

O

O

CH3

Thymine :

NH

N

O

NH2

Cytosine

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PREPARATION :

* On peut introduire la fonction acide dans une amine halogéné non tertiaire ou le groupe amine est protégée par un groupement acétyle, benzoyle, phtalimide.

N X

O

N

CN

O

N

COOH

N COOHNaCH5COOEt)2

KCN

KCN

- CO2

P PH2O

H2O

sans modification

avec modification de squelette carboné

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* A partir d’une fonction bivalente, on peut concevoir les transformations suivantes : Réaction de Strecker

O OH

CN

N

CN

N

COOH

H

H

H

H

HCN NH3 H2O

solution aqueuse de cyanure d'amonium (NH4)+CN-

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Propriétés spéciales :

Composés α : L'interaction des fonctions permet la décarboxylation par chauffage sur Ba (OH)2

R COOH R CH2NH2

NH2

CH2 CO2+

N

N

OH O

NH2

N

N NH2

CO2-

L-histidinehistamine

A.A indesponsable à la croissanceet l'interetien des mamiféres

substance toxique

OH

NH2

COOH OH

OH NH2

COOH OH

OH NH2

Tyrosinedihydroxyphenylalanine Amine

a.a indespensable, mais n'est pas utilisé comme médicament

pas d'activité biologique médicament Antiparkirson

voie enzymatique

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La fermentation alcoolique

COOH OHCH(NH2)R CH2R CO2+ + NH2voie enzymatique

Propriétés organoleptiques :

O

NH2

O

OH

NH2H

O

O

OH

HNH2

NH2

S - ASPARAGIINESaveur Amer

R - ASPARGINESaveur Sucré

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Bonne chance le jour de votre examen