Exercice 3.9 Dans une série de réactions successives nécessaires pour la
synthèse d’un médicament, il faut d’abord transformer l’acide hexanoïque en
hexanoate de méthyle, puis celui-ci en N-méthylhexanamide. À chaque étape,
quelles variations pourront être notées en lien avec
a) le spectre infrarouge ?
b) le point d’ébullition ?
c) la solubilité des substances utilisées ?
3.4 Caractère acide des acides carboxyliques
Les acides carboxyliques étant des acides faibles, ils se dissocient donc partiellement
dans l’eau. Les constantes d’acidité (K a ) sont de l’ordre de 10
−5 (pK a ≈ 5), ce qui en fait
des acides plus faibles que de nombreux acides minéraux, mais tout de même b eaucoup
plus forts que les alcools (pK a ≈ 16). Par exemple, l’acide éthanoïque (acide acétique),
avec une constante d’acidité de 1,8 × 10
−5 (pK a = 4,74), se dissocie à environ 1 % en
solution aqueuse (voir la ?gure 3.14).
Figure 3.14
Dissociation partielle de l’acide
éthanoïque dans l’eau
La constante d’acidité K a (ou encore par son pK a ) caractérise le degré de dissociation
d’un acide. Plus la constante d’acidité K a d’un acide est élevée (donc un plus petit pK a
et un pourcentage de dissociation plus élevé), plus ce dernier est acide, et plus l’ion
carboxylate formé est stable.
3.4.1 Facteurs in?uant sur l’acidité des acides carboxyliques
Tout comme les alcools (RCH 2 OH), les acides carboxyliques (RCOOH) possèdent un
atome d’hydrogène sur un atome très électronégatif. La plus grande acidité de l’acide
éthanoïque (pK a de 4,74) par rapport à l’éthanol (pK a de 16,0) peut être expliquée par
rapport à la stabilité de la base conjuguée formée. Ainsi, la charge négative de l’ion
éthanolate (RCH 2 O
− ) se trouve uniquement sur l’atome d’oxygène. Elle ne peut être
délocalisée d’aucune façon. En revanche, dans l’ion éthanoate (RCOO
− ), la charge
négative est délocalisée par résonance de manière égale entre les deux atomes d’oxygène,
de sorte que chaque atome d’oxygène de l’ion éthanoate ne porte que la moitié de la
charge négative totale (voir les ?gures 3.15 et 3.16, page suivante). Cette répartition de
la charge négative sur plus d’un centre stabilise l’ion négatif, ce qui explique la plus
grande acidité de l’acide carboxylique par rapport à l’alcool correspondant.
Figure 3.15
Répartition de la charge négative
dans l’ion éthanolate et l’ion éthanoate
3.4 Caractère acide des acides carboxyliques
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synthèse d’un médicament, il faut d’abord transformer l’acide hexanoïque en
hexanoate de méthyle, puis celui-ci en N-méthylhexanamide. À chaque étape,
quelles variations pourront être notées en lien avec
a) le spectre infrarouge ?
b) le point d’ébullition ?
c) la solubilité des substances utilisées ?
3.4 Caractère acide des acides carboxyliques
Les acides carboxyliques étant des acides faibles, ils se dissocient donc partiellement
dans l’eau. Les constantes d’acidité (K a ) sont de l’ordre de 10
−5 (pK a ≈ 5), ce qui en fait
des acides plus faibles que de nombreux acides minéraux, mais tout de même b eaucoup
plus forts que les alcools (pK a ≈ 16). Par exemple, l’acide éthanoïque (acide acétique),
avec une constante d’acidité de 1,8 × 10
−5 (pK a = 4,74), se dissocie à environ 1 % en
solution aqueuse (voir la ?gure 3.14).
Figure 3.14
Dissociation partielle de l’acide
éthanoïque dans l’eau
La constante d’acidité K a (ou encore par son pK a ) caractérise le degré de dissociation
d’un acide. Plus la constante d’acidité K a d’un acide est élevée (donc un plus petit pK a
et un pourcentage de dissociation plus élevé), plus ce dernier est acide, et plus l’ion
carboxylate formé est stable.
3.4.1 Facteurs in?uant sur l’acidité des acides carboxyliques
Tout comme les alcools (RCH 2 OH), les acides carboxyliques (RCOOH) possèdent un
atome d’hydrogène sur un atome très électronégatif. La plus grande acidité de l’acide
éthanoïque (pK a de 4,74) par rapport à l’éthanol (pK a de 16,0) peut être expliquée par
rapport à la stabilité de la base conjuguée formée. Ainsi, la charge négative de l’ion
éthanolate (RCH 2 O
− ) se trouve uniquement sur l’atome d’oxygène. Elle ne peut être
délocalisée d’aucune façon. En revanche, dans l’ion éthanoate (RCOO
− ), la charge
négative est délocalisée par résonance de manière égale entre les deux atomes d’oxygène,
de sorte que chaque atome d’oxygène de l’ion éthanoate ne porte que la moitié de la
charge négative totale (voir les ?gures 3.15 et 3.16, page suivante). Cette répartition de
la charge négative sur plus d’un centre stabilise l’ion négatif, ce qui explique la plus
grande acidité de l’acide carboxylique par rapport à l’alcool correspondant.
Figure 3.15
Répartition de la charge négative
dans l’ion éthanolate et l’ion éthanoate
3.4 Caractère acide des acides carboxyliques
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