9.5.3 Comparaison entre les éliminations d’ordre 2
et d’ordre 1 (E2 et E1)
En résumé, toutes les réactions d’élimination sont favorisées à des températures élevées.
Une base forte favorise les réactions d’élimination d’ordre 2. Pour les réactions d’élimination d’ordre 1, une base faible ou modérée (généralement le solvant) est préférable,
puisque cela permet la formation du carbocation. Contrairement aux éliminations de
type E2, qui sont ef?caces quelle que soit la nature du composé halogéné (primaire,
secondaire et tertiaire), les éliminations de type E1 sont favorisées en présence de composés halogénés tertiaires
7
, ces derniers permettant d’obtenir un carbocation stabilisé grâce
à l’effet inductif répulsif des substituants. Finalement, la nature du solvant employé est un
facteur important pour avantager l’une ou l’autre des éliminations. De façon générale, un
solvant aprotique, le moins polaire possible, favorise une réaction d’élimination de type
E2, alors qu’un solvant polaire protique favorise une réaction d’élimination de type E1.
Le tableau 9.13 montre les caractéristiques des deux types d’éliminations (ordre 2
et ordre 1) et permet, par le fait même, de mettre en lumière les différences entre ces
deux réactions.
Tableau 9.13 Comparaison entre les éliminations d’ordre 2 et d’ordre 1 (E2 et E1)
Loi de vitesse
Réactivité relative des
composés halogénés
Base
Stéréo chimie
Solvant
Température
E2 v = k [ROX]
1 [B]
1
Réaction d’ordre 2
qui s’effectue en
une seule étape
Primaires :
Très réactifs
Forte (de
préférence,
encombrée
pour les composés halogénés
primaires et
secondaires
a )
Un seul isomère
géométrique est
obtenu à partir de
l’élimination d’un
seul hydrogène.
Aprotique et le
moins polaire
possible
Haute température
Secondaires :
Très réactifs
Tertiaires :
Très réactifs
E1 v = k [ROX]
1
Réaction d’ordre 1
qui s’effectue en
deux étapes
Formation d’un
carbocation
Primaires :
Très peu réactifs
(réactivité négligeable)
Modérée à
faible (en général, le solvant)
Les isomères
géométriques E
et Z sont obtenus
à partir de l’élimination d’un seul
hydrogène.
Polaire protique Haute température
Secondaires :
Réactifs
Tertiaires :
Très réactifs
a. Cette notion sera détaillée dans la section 9.6 (voir page suivante).
Exercice 9.22 Soit les réactions d’élimination suivantes.
a) Complétez chacune des réactions et déterminez s’il s’agit majoritairement
d’une élimination de type E2 ou E1.
b) Dessinez les mécanismes pour ces deux réactions.
c) Pour chacune des réactions, écrivez la loi de vitesse et dessinez le diagramme
énergétique, sachant qu’elles sont exothermiques. 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 (DH) de la
réaction globale.
9.5 Élimination (E) ou déshydrohalogénation
413
et d’ordre 1 (E2 et E1)
En résumé, toutes les réactions d’élimination sont favorisées à des températures élevées.
Une base forte favorise les réactions d’élimination d’ordre 2. Pour les réactions d’élimination d’ordre 1, une base faible ou modérée (généralement le solvant) est préférable,
puisque cela permet la formation du carbocation. Contrairement aux éliminations de
type E2, qui sont ef?caces quelle que soit la nature du composé halogéné (primaire,
secondaire et tertiaire), les éliminations de type E1 sont favorisées en présence de composés halogénés tertiaires
7
, ces derniers permettant d’obtenir un carbocation stabilisé grâce
à l’effet inductif répulsif des substituants. Finalement, la nature du solvant employé est un
facteur important pour avantager l’une ou l’autre des éliminations. De façon générale, un
solvant aprotique, le moins polaire possible, favorise une réaction d’élimination de type
E2, alors qu’un solvant polaire protique favorise une réaction d’élimination de type E1.
Le tableau 9.13 montre les caractéristiques des deux types d’éliminations (ordre 2
et ordre 1) et permet, par le fait même, de mettre en lumière les différences entre ces
deux réactions.
Tableau 9.13 Comparaison entre les éliminations d’ordre 2 et d’ordre 1 (E2 et E1)
Loi de vitesse
Réactivité relative des
composés halogénés
Base
Stéréo chimie
Solvant
Température
E2 v = k [ROX]
1 [B]
1
Réaction d’ordre 2
qui s’effectue en
une seule étape
Primaires :
Très réactifs
Forte (de
préférence,
encombrée
pour les composés halogénés
primaires et
secondaires
a )
Un seul isomère
géométrique est
obtenu à partir de
l’élimination d’un
seul hydrogène.
Aprotique et le
moins polaire
possible
Haute température
Secondaires :
Très réactifs
Tertiaires :
Très réactifs
E1 v = k [ROX]
1
Réaction d’ordre 1
qui s’effectue en
deux étapes
Formation d’un
carbocation
Primaires :
Très peu réactifs
(réactivité négligeable)
Modérée à
faible (en général, le solvant)
Les isomères
géométriques E
et Z sont obtenus
à partir de l’élimination d’un seul
hydrogène.
Polaire protique Haute température
Secondaires :
Réactifs
Tertiaires :
Très réactifs
a. Cette notion sera détaillée dans la section 9.6 (voir page suivante).
Exercice 9.22 Soit les réactions d’élimination suivantes.
a) Complétez chacune des réactions et déterminez s’il s’agit majoritairement
d’une élimination de type E2 ou E1.
b) Dessinez les mécanismes pour ces deux réactions.
c) Pour chacune des réactions, écrivez la loi de vitesse et dessinez le diagramme
énergétique, sachant qu’elles sont exothermiques. 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 (DH) de la
réaction globale.
9.5 Élimination (E) ou déshydrohalogénation
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