9.1 Classi?cation des composés halogénés
En synthèse organique, les composés halogénés sont des composés fort importants,
car ils permettent de créer une très grande variété de groupements fonctionnels grâce,
entre autres, aux réactions chimiques de substitution nucléophile et d’élimination qui
seront à l’étude dans ce chapitre.
Les composés halogénés sont classés selon trois catégories. Ils peuvent être primaires,
secondaires ou tertiaires. La catégorie à laquelle ils appartiennent dépend du nombre
de groupements alkyles ou de groupements aryles que porte le carbone directement
lié à l’halogène (voir la ?gure 9.2). Les composés halogénés méthylés (p. ex. : CH 3 Cl,
CH 3 Br, etc.) ne se trouvent pas au sens strict dans l’une de ces catégories, puisqu’ils
sont, en réalité, des composés halogénés nullaires. Ils sont toutefois classés dans la catégorie des composés halogénés primaires en raison de leur réactivité similaire.
Figure 9.2
Catégories des composés
halogénés – a) Primaires (1°) ;
b) Secondaires (2°) ;
c) Tertiaires (3°)
Cette classi?cation quant à la nature des composés halogénés s’avérera très importante au moment de l’étude de leur réactivité chimique.
9.2 Propriétés physiques des composés halogénés
La présence d’une ou de plusieurs liaisons covalentes polaires carbone-halogène (COX)
dans les composés halogénés leur confère des propriétés physiques différentes de celles
des hydrocarbures correspondants. Ceci est dû au fait qu’un ou plusieurs dipôles
permanents au sein des composés halogénés permettent de réaliser des attractions
intermoléculaires de Van der Waals, plus particulièrement des interactions de Keesom
(dipôle permanent-dipôle permanent). De plus, les masses molaires des halogènes,
étant beaucoup plus élevées que celles des atomes de carbone et d’hydrogène, augmentent la force des attractions intermoléculaires de type forces de dispersion de London,
contrairement à celles des hydrocarbures correspondants. Cela est causé par une plus
grande polarisabilité du nuage électronique des composés halogénés. Plus l’halogène
possède une masse molaire élevée, plus il est polarisable.
Dans le tableau 9.1, quelques composés monohalogénés et polyhalogénés sont présentés avec certaines de leurs propriétés physiques. Par exemple, en remplaçant un atome
d’hydrogène dans la molécule de méthane par un atome d’halogène (F, Cl, Br et I), la
masse molaire augmente. Le point d’ébullition est alors plus élevé, car les attractions
intermoléculaires sont de plus en plus fortes. L’accroissement du point d’ébullition peut
également s’expliquer par un nombre plus grand d’halogènes dans un composé, et donc
par des interactions de Keesom plus importantes.
La masse volumique des composés halogénés est une autre caractéristique importante, largement exploitée durant les extractions de produits de synthèse en chimie
organique. Les composés monochlorés et monouorés acycliques possèdent une
masse volumique plus faible que celle de l’eau (voir le tableau 9.1). Par conséquent, ces
substances insolubles dans l’eau, lorsqu’elles sont à l’état liquide, ottent à la surface de
l’eau. Tous les autres composés halogénés, soit les composés bromés, iodés et les composés polyhalogénés, possèdent une masse volumique plus élevée que celle de l’eau et se
déposent ainsi au fond d’un récipient rempli d’eau (p. ex. : CHCl 3 dans le tableau 9.1).
384 Chapitre 9 Composés halogénés
En synthèse organique, les composés halogénés sont des composés fort importants,
car ils permettent de créer une très grande variété de groupements fonctionnels grâce,
entre autres, aux réactions chimiques de substitution nucléophile et d’élimination qui
seront à l’étude dans ce chapitre.
Les composés halogénés sont classés selon trois catégories. Ils peuvent être primaires,
secondaires ou tertiaires. La catégorie à laquelle ils appartiennent dépend du nombre
de groupements alkyles ou de groupements aryles que porte le carbone directement
lié à l’halogène (voir la ?gure 9.2). Les composés halogénés méthylés (p. ex. : CH 3 Cl,
CH 3 Br, etc.) ne se trouvent pas au sens strict dans l’une de ces catégories, puisqu’ils
sont, en réalité, des composés halogénés nullaires. Ils sont toutefois classés dans la catégorie des composés halogénés primaires en raison de leur réactivité similaire.
Figure 9.2
Catégories des composés
halogénés – a) Primaires (1°) ;
b) Secondaires (2°) ;
c) Tertiaires (3°)
Cette classi?cation quant à la nature des composés halogénés s’avérera très importante au moment de l’étude de leur réactivité chimique.
9.2 Propriétés physiques des composés halogénés
La présence d’une ou de plusieurs liaisons covalentes polaires carbone-halogène (COX)
dans les composés halogénés leur confère des propriétés physiques différentes de celles
des hydrocarbures correspondants. Ceci est dû au fait qu’un ou plusieurs dipôles
permanents au sein des composés halogénés permettent de réaliser des attractions
intermoléculaires de Van der Waals, plus particulièrement des interactions de Keesom
(dipôle permanent-dipôle permanent). De plus, les masses molaires des halogènes,
étant beaucoup plus élevées que celles des atomes de carbone et d’hydrogène, augmentent la force des attractions intermoléculaires de type forces de dispersion de London,
contrairement à celles des hydrocarbures correspondants. Cela est causé par une plus
grande polarisabilité du nuage électronique des composés halogénés. Plus l’halogène
possède une masse molaire élevée, plus il est polarisable.
Dans le tableau 9.1, quelques composés monohalogénés et polyhalogénés sont présentés avec certaines de leurs propriétés physiques. Par exemple, en remplaçant un atome
d’hydrogène dans la molécule de méthane par un atome d’halogène (F, Cl, Br et I), la
masse molaire augmente. Le point d’ébullition est alors plus élevé, car les attractions
intermoléculaires sont de plus en plus fortes. L’accroissement du point d’ébullition peut
également s’expliquer par un nombre plus grand d’halogènes dans un composé, et donc
par des interactions de Keesom plus importantes.
La masse volumique des composés halogénés est une autre caractéristique importante, largement exploitée durant les extractions de produits de synthèse en chimie
organique. Les composés monochlorés et monouorés acycliques possèdent une
masse volumique plus faible que celle de l’eau (voir le tableau 9.1). Par conséquent, ces
substances insolubles dans l’eau, lorsqu’elles sont à l’état liquide, ottent à la surface de
l’eau. Tous les autres composés halogénés, soit les composés bromés, iodés et les composés polyhalogénés, possèdent une masse volumique plus élevée que celle de l’eau et se
déposent ainsi au fond d’un récipient rempli d’eau (p. ex. : CHCl 3 dans le tableau 9.1).
384 Chapitre 9 Composés halogénés