subit un réarrangement qui mène à un second cycle à cinq atomes, plus stable, soit un
ozonide. Ces produits, lorsqu’ils sont isolés, ont des propriétés explosives. Par conséquent, il faut procéder directement à la deuxième étape de la réaction en traitant l’ozonide avec un réducteur ou un oxydant. Le résultat net de la réaction d’ozonolyse est le
bris de la liaison double de l’alcène et la formation de deux groupements carbonyles
(CPO), un sur chaque carbone de la liaison double de l’alcène de départ.
Au cours de la deuxième étape de la réaction, si un agent réducteur est utilisé pour
traiter l’ozonide, la réaction porte le nom d’ozonolyse réductrice (voir la ?gure 7.34).
Les agents réducteurs fréquemment employés sont le zinc en milieu acide ou le sulfure
de diméthyle. Au cours de cette ozonolyse, les fonctions cétones sont conservées. De
plus, si une fonction aldéhyde est formée, elle n’est pas oxydée, contrairement à l’oxydation forte. Le zinc ou le soufre sont de bons trappeurs d’oxygène dans la seconde
étape de la réaction, empêchant l’oxydation complète des aldéhydes.
Par contre, si un agent oxydant est employé pour traiter l’ozonide, il s’agit alors
d’une ozonolyse oxydante (voir la ?gure 7.34). En général, le peroxyde d’hydrogène
(H 2 O 2 ) en milieu acide est l’oxydant utilisé. Les fonctions cétones formées demeurent
intactes, tandis que les fonctions aldéhydes sont oxydées en fonctions acides carboxyliques. L’ozonolyse oxydante (1) O 3 et 2) H 2 O 2 , H 3 O
+ ) forme les mêmes produits que
l’oxydation forte des alcènes avec le KMnO 4 concentré ou le K 2 Cr 2 O 7 concentré. Seules
les conditions réactionnelles diffèrent. Dans les deux cas, il s’agit d’une oxydation complète, contrairement à l’oxydation douce ou à l’ozonolyse réductrice.
Figure 7.34
Réactions globales des
ozonolyses réductrice
(1) O 3 et 2) Zn, H 3 O
+ ou
CH 3 SCH 3 ) et oxydante
(1) O 3 et 2) H 2 O 2 , H 3 O
+ )
des alcènes
Puisque l’oxydation forte et l’ozonolyse créent des carbones sp
2 dans les produits
?naux et ne conduisent donc jamais à la formation d’un carbone stéréogénique, il n’y
a pas à se soucier de la stéréosélectivité dans ce type de réaction.
Les réactions d’ozonolyse peuvent s’avérer utiles pour déterminer la position d’une
liaison double dans un composé inconnu ainsi que la nature des substituants de la
fonction alcène. En effet, en analysant
12 les fragments obtenus à la suite du clivage d’un
composé par ozonolyse, il est possible de reconstituer la structure initiale du composé à
l’étude. Pour ce faire, il suf?t de superposer les groupements carbonyles et de les transformer ensuite en une fonction alcène.
La ?gure 7.35 présente les réactions d’ozonolyse réductrice de deux isomères de
position ayant comme formule moléculaire C 5 H 10 . Dans le premier exemple, deux
produits ?naux sont obtenus, soit le formaldéhyde et le cyclobutanone, alors que
Z Mécanisme de la formation de
l’ozonide au cours de l’ozonolyse
des alcènes
cheneliere.ca/chimieorganique
Si les produits ?naux sont le
résultat d’une ozonolyse oxydante ou d’une oxydation forte,
les fonctions acides carboxyliques doivent être converties
en fonctions aldéhydes avant
de combiner les groupements
carbonyles des fragments
pour obtenir la molécule de
départ (le substrat).
REMARQUE
318 Chapitre 7 Alcènes et alcynes
ozonide. Ces produits, lorsqu’ils sont isolés, ont des propriétés explosives. Par conséquent, il faut procéder directement à la deuxième étape de la réaction en traitant l’ozonide avec un réducteur ou un oxydant. Le résultat net de la réaction d’ozonolyse est le
bris de la liaison double de l’alcène et la formation de deux groupements carbonyles
(CPO), un sur chaque carbone de la liaison double de l’alcène de départ.
Au cours de la deuxième étape de la réaction, si un agent réducteur est utilisé pour
traiter l’ozonide, la réaction porte le nom d’ozonolyse réductrice (voir la ?gure 7.34).
Les agents réducteurs fréquemment employés sont le zinc en milieu acide ou le sulfure
de diméthyle. Au cours de cette ozonolyse, les fonctions cétones sont conservées. De
plus, si une fonction aldéhyde est formée, elle n’est pas oxydée, contrairement à l’oxydation forte. Le zinc ou le soufre sont de bons trappeurs d’oxygène dans la seconde
étape de la réaction, empêchant l’oxydation complète des aldéhydes.
Par contre, si un agent oxydant est employé pour traiter l’ozonide, il s’agit alors
d’une ozonolyse oxydante (voir la ?gure 7.34). En général, le peroxyde d’hydrogène
(H 2 O 2 ) en milieu acide est l’oxydant utilisé. Les fonctions cétones formées demeurent
intactes, tandis que les fonctions aldéhydes sont oxydées en fonctions acides carboxyliques. L’ozonolyse oxydante (1) O 3 et 2) H 2 O 2 , H 3 O
+ ) forme les mêmes produits que
l’oxydation forte des alcènes avec le KMnO 4 concentré ou le K 2 Cr 2 O 7 concentré. Seules
les conditions réactionnelles diffèrent. Dans les deux cas, il s’agit d’une oxydation complète, contrairement à l’oxydation douce ou à l’ozonolyse réductrice.
Figure 7.34
Réactions globales des
ozonolyses réductrice
(1) O 3 et 2) Zn, H 3 O
+ ou
CH 3 SCH 3 ) et oxydante
(1) O 3 et 2) H 2 O 2 , H 3 O
+ )
des alcènes
Puisque l’oxydation forte et l’ozonolyse créent des carbones sp
2 dans les produits
?naux et ne conduisent donc jamais à la formation d’un carbone stéréogénique, il n’y
a pas à se soucier de la stéréosélectivité dans ce type de réaction.
Les réactions d’ozonolyse peuvent s’avérer utiles pour déterminer la position d’une
liaison double dans un composé inconnu ainsi que la nature des substituants de la
fonction alcène. En effet, en analysant
12 les fragments obtenus à la suite du clivage d’un
composé par ozonolyse, il est possible de reconstituer la structure initiale du composé à
l’étude. Pour ce faire, il suf?t de superposer les groupements carbonyles et de les transformer ensuite en une fonction alcène.
La ?gure 7.35 présente les réactions d’ozonolyse réductrice de deux isomères de
position ayant comme formule moléculaire C 5 H 10 . Dans le premier exemple, deux
produits ?naux sont obtenus, soit le formaldéhyde et le cyclobutanone, alors que
Z Mécanisme de la formation de
l’ozonide au cours de l’ozonolyse
des alcènes
cheneliere.ca/chimieorganique
Si les produits ?naux sont le
résultat d’une ozonolyse oxydante ou d’une oxydation forte,
les fonctions acides carboxyliques doivent être converties
en fonctions aldéhydes avant
de combiner les groupements
carbonyles des fragments
pour obtenir la molécule de
départ (le substrat).
REMARQUE
318 Chapitre 7 Alcènes et alcynes