Exercice 9.11 Soit la réaction suivante de substitution nucléophile d’ordre 1 (S N 1).
a) Complétez cette réaction en écrivant la structure des produits en deux
dimensions.
b) Illustrez le mécanisme réactionnel en deux dimensions et donnez la loi
de vitesse pour la réaction globale.
c) Dans le contexte d’une réaction de type S N 1, qu’est-ce que le mécanisme en
trois dimensions apporterait de plus ?
d) Dessinez le diagramme énergétique de cette réaction, sachant qu’elle est exothermique. Prenez soin de bien dénir les axes et de déterminer les réactifs, les
intermédiaires, les produits, l’énergie d’activation (E a ) de l’étape limitante et la
variation d’enthalpie (ΔH ) de la réaction globale.
Dans un mécanisme d’une réaction de type S N 1, si l’atome de carbone portant
l’halogène est stéréogénique, chaque attaque du nucléophile de part et d’autre du carbocation devra être illustrée, et deux produits distincts seront obtenus. Dans le cas où
le composé halogéné de départ ne renferme qu’un carbone stéréogénique (soit le carbone portant l’halogène), les deux produits obtenus sont des énantiomères. Puisque les
substituants d’un carbone hybridé sp
2 sont coplanaires, chacune des attaques présente
le même encombrement stérique. Ainsi, les deux énantiomères étant favorisés également, un mélange racémique est formé et une perte d’activité optique est observée ; ce
phénomène porte le nom de racémisation. La gure 9.10 illustre la racémisation du
(S)-3-bromo-3-méthylhexane en (RS)-3-méthylhexan-3-ol.
Figure 9.10
Mécanisme tridimensionnel
d’une substitution nucléophile
d’ordre 1 en solution aqueuse
dont le carbone du composé
halogéné portant l’halogène
est stéréogénique
9.4 Substitution nucléophile (S N )
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