Les réactions d’élimination peuvent se produire selon deux mécanismes distincts,
soit les réactions d’élimination d’ordre 1 (E1) et celles d’ordre 2 (E2). Ces mécanismes
réactionnels seront décrits en détail dans le chapitre 9 portant sur les composés
halogénés.
4.2.3 Réactions de substitution
Dans une réaction de substitution, un atome ou un groupe d’atomes sur le substrat
est remplacé par un autre atome ou groupe d’atomes. Dans la ?gure 4.4, l’ion hydroxyde
remplace l’atome de chlore dans le 1-chloropropane (un composé halogéné) pour
ainsi générer le propan-1-ol (un alcool) et l’ion chlorure. Grâce à ce type de réaction, il
est possible de produire une grande variété de groupements fonctionnels à partir d’un
même substrat : il suf?t de modi?er le réactif (dans ce cas, il s’agit de remplacer l’ion
hydroxyde par des réactifs tels que l’ammoniac pour former une fonction amine, ou
l’ion cyanure pour former une fonction nitrile).
Figure 4.4
Réaction de substitution
Les réactions de substitution sont classées selon la nature du réactif qui agit sur le
substrat. Il existe plusieurs types de réactions de substitution, notamment les réactions
de substitution radicalaire, de substitution électrophile et de substitution nucléophile.
Les mécanismes des réactions de substitution radicalaire seront expliqués en détail
dans le chapitre 6, ceux des réactions de substitution électrophile, dans le chapitre 8
et, ?nalement, ceux des réactions de substitution nucléophile (S N 1 et S N 2), dans le
chapitre 9.
Puisque les réactions de substitution et d’élimination peuvent comporter les mêmes
composés de départ, une compétition peut exister entre ces deux types de réaction.
Toutefois, en modi?ant certaines conditions expérimentales, l’une ou l’autre de ces
réactions pourra être favorisée. Cette notion sera abordée dans le chapitre 9.
4.2.4 Réactions de réarrangement
Un réarrangement est la restructuration d’une molécule ; le substrat réorganise ses
atomes. Il n’y a ni gain ni perte d’atomes. Cette réorganisation peut être spontanée ou
occasionnée par un apport énergétique tel que la chaleur. Au cours d’un réarrangement,
les atomes peuvent migrer a?n d’optimiser la stabilité d’une molécule. Ainsi, le substrat
et le produit ?nal sont des isomères de constitution. La transformation de la fonction
énol en une fonction cétone renfermant un groupement carbonyle (CPO), appelée
« tautomérie » ou « équilibre céto-énolique » (voir la ?gure 4.5), est un bon exemple.
Figure 4.5
Réaction de réarrangement
Le terme « énol » provient de la contraction du suf?xe « -ène » des alcènes et du suf?xe « -ol » des
alcools. Par euphonie, le suf?xe « -ène » devient « -én » lorsqu’il est devant une voyelle. Ce type de
réarrangement ne peut être obtenu que lorsque la fonction alcool et la fonction alcène sont unies par
le même carbone.
REMARQUE
178 Chapitre 4 Réactivité chimique
soit les réactions d’élimination d’ordre 1 (E1) et celles d’ordre 2 (E2). Ces mécanismes
réactionnels seront décrits en détail dans le chapitre 9 portant sur les composés
halogénés.
4.2.3 Réactions de substitution
Dans une réaction de substitution, un atome ou un groupe d’atomes sur le substrat
est remplacé par un autre atome ou groupe d’atomes. Dans la ?gure 4.4, l’ion hydroxyde
remplace l’atome de chlore dans le 1-chloropropane (un composé halogéné) pour
ainsi générer le propan-1-ol (un alcool) et l’ion chlorure. Grâce à ce type de réaction, il
est possible de produire une grande variété de groupements fonctionnels à partir d’un
même substrat : il suf?t de modi?er le réactif (dans ce cas, il s’agit de remplacer l’ion
hydroxyde par des réactifs tels que l’ammoniac pour former une fonction amine, ou
l’ion cyanure pour former une fonction nitrile).
Figure 4.4
Réaction de substitution
Les réactions de substitution sont classées selon la nature du réactif qui agit sur le
substrat. Il existe plusieurs types de réactions de substitution, notamment les réactions
de substitution radicalaire, de substitution électrophile et de substitution nucléophile.
Les mécanismes des réactions de substitution radicalaire seront expliqués en détail
dans le chapitre 6, ceux des réactions de substitution électrophile, dans le chapitre 8
et, ?nalement, ceux des réactions de substitution nucléophile (S N 1 et S N 2), dans le
chapitre 9.
Puisque les réactions de substitution et d’élimination peuvent comporter les mêmes
composés de départ, une compétition peut exister entre ces deux types de réaction.
Toutefois, en modi?ant certaines conditions expérimentales, l’une ou l’autre de ces
réactions pourra être favorisée. Cette notion sera abordée dans le chapitre 9.
4.2.4 Réactions de réarrangement
Un réarrangement est la restructuration d’une molécule ; le substrat réorganise ses
atomes. Il n’y a ni gain ni perte d’atomes. Cette réorganisation peut être spontanée ou
occasionnée par un apport énergétique tel que la chaleur. Au cours d’un réarrangement,
les atomes peuvent migrer a?n d’optimiser la stabilité d’une molécule. Ainsi, le substrat
et le produit ?nal sont des isomères de constitution. La transformation de la fonction
énol en une fonction cétone renfermant un groupement carbonyle (CPO), appelée
« tautomérie » ou « équilibre céto-énolique » (voir la ?gure 4.5), est un bon exemple.
Figure 4.5
Réaction de réarrangement
Le terme « énol » provient de la contraction du suf?xe « -ène » des alcènes et du suf?xe « -ol » des
alcools. Par euphonie, le suf?xe « -ène » devient « -én » lorsqu’il est devant une voyelle. Ce type de
réarrangement ne peut être obtenu que lorsque la fonction alcool et la fonction alcène sont unies par
le même carbone.
REMARQUE
178 Chapitre 4 Réactivité chimique