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ACIDES CARBOXYLIQUES ET DÉRIVÉS
Acide acétique glacial
vin aigre
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
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
Acides dicarboxyliques acycliques saturés
FORMULE NOM SYSTEMATIQUE
NOM USUEL
HOOC — COOH
Ethanedioïque Oxalique
HOOC — (CH2)8 — COOH Décanedioïque
Sébacique
Acides cycliques carboxyliques
FORMULE NOM SYSTEMATIQUE NOM USUEL
Benzènecarboxylique
Benzoïque
Benzène-1, 4dicarboxylique Téréphtalique
ou p-phtalique
COOH
HOOC
COOH
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
-
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
II. LES DERIVES D’ACIDES
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
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
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
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
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 - +
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
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.).
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
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.
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
NH N
NN
NH2
Adénine
NH N
NN
O
NH2
Guanine
NH
NH
O
O
CH3
Thymine :
NH
N
O
NH2
Cytosine
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
* 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-
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
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
Bonne chance le jour de votre examen