On cherche un moyen de synthétiser l'éther cyclique A suivant utilisé en protection de fonction en chimie de synthèse ( pouvoir protecteur non étudié ici )
APhase 1-
Soit
le 1,4 pentadiène . On en soumet 6,8 g à l'action de HBr en excès
, en milieu apolaire ( hexane ) , en présence de péroxyde de
benzoyle et sous rayonnement d'UV. Un précipité apparait .
Filtré, il est isolé : on a obtenu 21,2 g de B
Phase 2 -Les 21,2 g de B sont dissous dans de l'éthanol , en présence de 16,5 ml d'eau et 156,4 g de nitrate d'argent . Un produit C s'est formé, mais il n'est pas isolé. Une analyse partielle a montré que C a pour formule C5H11OBr.
Phase 3- Après
filtration de la solution, séchage sur sulfate de magnésium anhydre, on
verse la solution dans un ballon bicol, on ajoute de la potasse solide
( 5 g ) ; on surmonte le ballon d'un réfrigérant à boules et d'un
bouchon, et et on porte la solution au reflux pendant deux
heures. On suppose la réaction terminée.
Phase 4- Après
refroidissement, on munit le ballon d'une ampoule à brome et d'un
système d'agitation . On rajoute d'abord 250 mL de dichlorométhane et
20 mL d'eau . Le système est biphasique. On remplit l'ampoule de
dibrome. Celui-ci est alors versé goutte à goutte, à température
ambiante, sous agitation . Après chaque goutte , on attend la
disparition de la couleur rouge, jusqu'à la persistance. On arrête
alors l'addition de dibrome. Un précipité s'est formé dans la
phase dichlorométhane . Filtré, pesé (9,2 g ), analysé, on montre qu'il
s'agit de D , de formule C5H9OBr , cyclique.
Phase 5- D est dissous dans de la potasse alcoolique en excès , à chaud, sous reflux, ce qui permet d'obtenir A , avec un rendement de 85% .
1-
Donner le mécanisme complet d'obtention de B . Calculer le rendement de cette première phase.
2-
Calculer les proportions d'eau et de nitrate d'argent par rapport à B qui sont employées dans la phase 2. Quel est le rôle du nitrate d'argent ? Donner la structure de C est son mécanisme d'obtention.
3-
Quel est le rôle de la filtration ? du séchage sur sulfate de magnésium anhydre ?
Quel rôle joue la potasse ? Quels sont les produits qu'il est possible d'envisager à l'issue de cette étape ? Quel produit est a priori favorisé par le chauffage de la solution ?
4-
Compte tenu de l'observation de couleur dans cette phase, quel est le produit majoritaire obtenu à l'issue de la phase 3- ?
Rappeler le mécanisme de l'action du dibrome sur l'éthylène .
Dans quelle phase présente dans le milieu, un ion bromure est-il a priori plus soluble ? En déduire l'intérêt de ce système biphasique de solvant pour la synthèse de D . Proposer deux structures pour D. Donner un mécanisme précis .
5-
Déduire du résultat la nature de D . De quel type est la réaction D -> A ? Justifier son orientation.
6-
Calculer le rendement global de la synthèse .