Question de cours

Intro

I- La solubilité 
                1/ Classement des solvants, mélanges
                2/ Techniques de laboratoire

II- Influence sur les réactions
                1/Stabilisation des réactants, intermédiaires et produits.
                2/Le problème acide base
                3/ Les solvants réactifs.

Conclusion

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Intro : Les solvants assurent la solvatation de nombreuses espèces, permettent de travailler en milieu homogène et d'assurer ainsi la rencontre entre réactants. Bien que commodes, ils posent des problèmes de pollution et de purification coûteuse , mais les protocoles sans solvant ne sont pas si faciles à obtenir !

I- La solubilité 

Rôle premier : assurer la solvatation cad la stabilisation à l'état dissous dans un milieu donné.

                1/ Classement des solvants, mélanges

• notion de polarité : solvants polaires (exemples, que solvatent-ils) , apolaires (exemples, que solvatent-ils  ) 
• solvants protiques, aprotiques : définition, exemples, liaison H
• solvants complexants : don de doublet : exemple des RMgX : détailler.
• constante diélectrique : effet sur la séparation des charges (solubilisation des sels) 
• cas particulier de l'eau polaire, protique et de constante diélectrique très forte; espèces hydrophiles et hydrophobes ( cas des acides gras -cad acides carbxyliques à longue chaîne organique )

                2/ Techniques de laboratoire

• Extraction et lavage, choix du solvant , prendre un exemple ( mélange alcool benzylique et acide carboxylique - TP Cannizzaro -)
• Chromatographie en colonne ou en couche mince qui utilise l'échelle des polarités des solvants.
• Recristallisation : choix du solvant (dissout le produit à chaud mais pas à froid)
• Rotavapor : élimination d'un solvant volatil , séchage préalable du solvant à éliminer par MgSO₄ anhydre. 
• Distillation azéotropique pour déplacer un équilibre ( par exemple l'équilibre d'acétalisation d'une cétone, ou une estérification ) . Définir l'azéotrope et explique le principe  (azéotrope à min de température )
• Les solvants anhydres ( expliquer pourquoi ils sont parfois nécessaires -effet nucléophile de l'eau, aspect acide de l'eau / RMgX ou autres bases ) : comment on les obtient. 

II- Influence sur les réactions

Le choix du solvant peut avoir une influence sur le déroulement de la réaction.

                1/Stabilisation des réactants, intermédiaires et produits.

• SN₁/SN₂, E₁/E₂ : influence sur l'ordre de la réaction et donc sur sa stéréochimie (protique / aprotique : effet sur l'activité nucléophile, polaire / apolaire : effet sur la stabilité de l'intermédiaire ) . exemples précis, schéma E/CR
• Solvant polaire -> mécanisme électrophile ; solvant apolaire -> mécanisme radicalaire ( addition sur les alcènes, polymérisation)

                2/Le problème acide base

• le choix éthanol / éthanolate pour un milieu basique fort . pKa. Synthèse malonique.
• DMSO pour Wittig
• Solvant anhydre pour LiAlH₄ mais éthanol possible pour NaBH₄ . 
• Solvant anhydre pour RMgX
• Les amines solvant pour les milieux basiques très forts.

               3/ Les solvants réactifs.

• La réaction peut être souhaitée : solvolyse : hydrolyse d'un ester, SN par H₂O, régénaration C=O à partir d'un hémiacétal.
• La réaction doit être évitée : les solvants nucléophiles (H₂O, amine) , avec un chlorure d'acyle ou un anhydride d'acide 
• SE sur le benzène utilise le benzène comme solvant . 

Conclusion Choix multiples et variés. Rôle privilégié de H₂O dans la nature mais pas en orga... Expérimentation nécessaire pour optimiser les conditions expérimentales. Problème de pollution ( COV) => éviter les solvants si possible ( Diels alder se fait sans solvant ), rentabilité autant écologique que économique...