Le cours
Résumé en cinq points
- On protège un groupe caractéristique quand aucun réactif chimiosélectif ne permet de viser directement le groupe voulu, et la justification doit nommer le produit parasite évité.
- Un bon groupe protecteur se pose facilement, résiste aux conditions de l'étape intermédiaire, et se retire facilement sans abîmer le reste de la molécule.
- Le groupe carbonyle se protège en acétal cyclique par un diol, sous catalyse acide avec Dean-Stark, et se déprotège par hydrolyse acide en milieu aqueux, selon le mécanisme inverse.
- Analyser une synthèse consiste à classer chaque étape en construction du squelette, interconversion, activation ou protection, puis à justifier leur ordre par des incompatibilités.
- La rétrosynthèse coupe la cible en précurseurs au niveau des liaisons que l'on sait former, et le choix final entre plusieurs voies tient compte du nombre d'étapes, du rendement et des impacts environnementaux.
Pourquoi ce chapitre
Ce chapitre rassemble la chimie organique de l'année. On n'y apprend presque aucune réaction nouvelle. On apprend à les ordonner.
AttentionPlusieurs groupes caractéristiques
Les molécules portent plusieurs groupes caractéristiques. Or un réactif ne sait pas quel groupe on souhaite transformer.
- Un organomagnésien mixte attaque n'importe quel groupe carbonyle qu'il rencontre.
- Une base forte déprotone l'acide le plus fort présent, qui n'est pas forcément celui que l'on vise.
Tant que la molécule ne porte qu'un seul groupe, la question ne se pose pas. Dès qu'elle en porte deux, il faut une stratégie.
RemarqueDeux outils
- La chimiosélectivité intrinsèque du réactif, quand elle existe, comme celle du tétrahydroborate de sodium qui laisse les esters intacts.
- Lorsqu'elle n'existe pas, la protection, qui consiste à masquer temporairement un groupe gênant.
RemarqueAux concours
Une synthèse de plusieurs étapes est donnée, souvent tirée d'une synthèse réelle, et l'on demande :
- d'identifier le rôle de chaque étape ;
- de justifier leur ordre ;
- de compléter un schéma rétrosynthétique.
La rédaction attendue est un raisonnement, pas une récitation.
Fin de l'aperçu gratuit
Encore 7 parties de cours.
Fiche de cours rédigée à partir du programme officiel de PCSI (2021), deuxième semestre option PC, partie 6.4 « Protection de groupes caractéristiques et stratégie de synthèse ». Elle couvre la protection et la déprotection du groupe carbonyle par un diol avec le mécanisme de l'hydrolyse acide, la protection du groupe hydroxyle à partir d'une banque de réactions, l'analyse d'une synthèse multi-étapes et l'approche élémentaire de la rétrosynthèse.