Thermodynamique et cinétique chimique                             NOTIONS DE MÉCANISMES RÉACTIONNELS



Définir ... Substitution Nucléophile d'ordre 1

La réaction entre un dérivé halogéné et une base (KOH par exemple) conduit à un alcool.

R-X    +    KOH    →    R-OH   +   K-X

Le mécanisme est le suivant :

première étape  =   R-X donne R+ et X-
deuxième étape =   R+ réagit avec HO- pour donner l'alcool et KX se forme.

En cinétique les étapes sont qualifiées de "lentes" ou de "rapides".
Prenons l'exemple d'un étudiant qui doit se rendre à l'IUT et qui dispose d'un métro sur un kilomètre du trajet et qui doit
parcourir à pied 1 autre kilomètre :
- l'étape qualifiée de "rapide" est l'utilisation du métro (1 minutes)
- l'étape qualifiée de "lente" est le parcours à pied (20 minutes)
On néglige la durée de l'étape lente par rapport à la durée de l'étape rapide.

Le mécanisme proposé à donc une première étape "lente" qui impose la cinétique, la formation de l'alcool sera instantanée
("rapide") et ne sera pas considérée dans l'étude cinétique.
Donc, bien que 2 réactifs soient indispensables pour former l'alcool, seul le dérivé halogéné sera considéré en cinétique.

Une explication plus moléculaire s'impose :

                                                               Cliquer sur la figure pour obtenir le schéma initial
                

Le dérivé halogéné donne un carbocation à l'issue d'une étape "lente" où il est seul à intervenir (d'où l'ordre 1) avec une
cinétique qui lui est propre. Dès que le carbocation est formé, les ions HO- présents réagissent instantanément pour
donner l'alcool.

Si le dérivé halogéné possède un carbone asymétrique (qui porte l'halogène), le passage par un carbocation plan
permet l'attaque de l'ion HO- d'un côté ou de l'autre et conduit à un alcool racémique.

Les SN1 conduisent à une racémisation des carbones concernés s'ils sont asymétriques.

Remarque : ce mécanisme est favorisé lorsque R, R' et R" ont des effets inductifs donneurs qui stabilisent le carbocation.


Cette partie de cours est principalement constitué de connaissances aussi vous devez la lire attentivement et la retenir.


Thermodynamique et cinétique                    Mécanismes
Pr Robert Valls & Dr Richard Frèze                                                                                                                            robert.valls@univ-amu.fr