Cuestionario: Synthèse et réactivité des composés carbonylés — 22 preguntas

1. Quelle séquence mécanistique décrit le mieux une transformation organique classique impliquant un nucléophile et un carbonyle ?

A. Attaque nucléophile puis protonation ou déprotonation lors du traitement

B. Protonation puis départ spontané du nucléophile sans intermédiaire

C. Oxydation du nucléophile avant sa fixation sur le carbonyle

D. Réarrangement aromatique avant toute formation de liaison

Answer: (A)

Explicación

La séquence générale est une attaque du nucléophile sur le centre électrophile, suivie d’une étape de traitement qui ajuste l’état de protonation. Les autres propositions ne décrivent pas le schéma mécanistique usuel présenté.

2. Dans une addition nucléophile sur un carbonyle, quel facteur explique surtout la stéréosélectivité observée ?

A. L’approche du nucléophile sur la face la moins encombrée

B. La force de la liaison C=O dans le produit final

C. La présence systématique d’un intermédiaire aromatique

D. La stabilité du carbanion formé en milieu acide

Answer: (A)

Explicación

La stéréosélectivité dépend de l’accès du nucléophile à la face la moins encombrée du substrat. La stabilité de l’intermédiaire joue surtout sur la régiosélectivité, pas sur la stéréochimie.

3. Que signifie un pKa plus faible pour un proton donné ?

A. La réaction correspond toujours à une oxydation

B. Ce proton est moins acide et se détache plus difficilement

C. La molécule est forcément une base forte

D. Ce proton est plus acide et sa base conjuguée est plus favorisée

Answer: (D)

Explicación

Un pKa plus faible indique un proton plus acide et une base conjuguée plus stable. Cela ne signifie pas automatiquement que la molécule est une base forte.

4. Pourquoi un organométallique doit-il être manipulé en solvant anhydre ?

A. Parce qu’il ne réagit qu’en présence d’alcool libre

B. Parce que le solvant aqueux favorise sa formation

C. Parce que l’eau le protonerait et le détruirait par réaction acido-basique

D. Parce que l’eau augmente systématiquement sa nucléophilie

Answer: (C)

Explicación

Les organométalliques sont détruits par protonation, ce qui impose l’absence d’eau et d’autres protons acides. Le solvant anhydre évite leur conversion en hydrocarbure RH.

5. Quelle est la conséquence typique de l’addition d’un organomagnésien sur un aldéhyde ?

A. La formation d’un acide carboxylique

B. La formation d’une amine primaire

C. La formation d’un alcool tertiaire directement sans traitement

D. La formation d’un alcool secondaire après hydrolyse

Answer: (D)

Explicación

L’addition d’un organomagnésien sur un aldéhyde conduit après hydrolyse à un alcool secondaire. Le formaldéhyde constitue l’exception et donne un alcool primaire.

6. Quel énoncé décrit correctement le comportement d’un organolithien en présence d’eau ?

A. Il se transforme en ester par addition de l’eau

B. Il agit comme un réducteur sélectif de nitriles

C. Il reste intact car le lithium protège la liaison C–Li

D. Il est détruit par protonation et donne l’hydrocarbure correspondant

Answer: (D)

Explicación

Les organolithiens sont incompatibles avec l’eau, qui les protonne et les détruit. Ils ne sont donc utilisables qu’en conditions strictement anhydres.

7. Quel type d’addition est favorisé par un organocuprate sur un système α,β-insaturé ?

A. Une simple déprotonation sans addition

B. Une substitution aromatique électrophile

C. Une addition 1,2 sur le carbone carbonylé

D. Une addition 1,4 conjuguée

Answer: (D)

Explicación

Les organocuprates sont des nucléophiles mous qui favorisent l’addition 1,4 sur les systèmes conjugués. Les nucléophiles durs comme RLi ou RMgX favorisent plutôt l’addition 1,2.

8. Quel est le rôle du cyanure CN⁻ dans la synthèse d’un nitrile à partir d’un halogénure d’alkyle ?

A. Il provoque une élimination pour raccourcir la chaîne

B. Il oxyde l’halogénure en acide carboxylique

C. Il transforme directement l’halogénure en amine secondaire

D. Il remplace l’halogène par SN2 et ajoute un atome de carbone

Answer: (D)

Explicación

Le cyanure est un nucléophile carboné qui substitue l’halogène par un mécanisme SN2 et allonge la chaîne d’un carbone. L’hydrolyse ou la réduction du nitrile donnent ensuite d’autres fonctions.

9. Lors d’une alkylation d’énolate, quel atome réalise en général l’attaque nucléophile pour former la nouvelle liaison C–C ?

A. L’oxygène du carbonyle non déprotoné

B. Le carbone du groupe alkyle partant

C. L’azote d’une amine voisine

D. Le carbone α de l’énolate

Answer: (D)

Explicación

En synthèse carbone-carbone, l’énolate réagit généralement par son carbone α pour former la nouvelle liaison C–C. L’oxygène porte aussi de la densité électronique, mais ce n’est pas le site de liaison carbonée recherché.

10. Dans une réaction de Michael, où se produit l’attaque nucléophile sur un système α,β-insaturé activé ?

A. Sur le carbone carbonylé en position 1

B. Sur le groupe partant en position α

C. Sur une position aromatique ortho

D. Sur le carbone β

Answer: (D)

Explicación

La réaction de Michael correspond à une addition conjuguée sur le carbone β d’un accepteur activé. L’addition 1,2 sur le carbonyle est un autre mode de réactivité.

11. Quel couple de conditions est classiquement utilisé pour protéger un carbonyle sous forme d’acétal ?

A. Une base forte et de l’eau

B. Un organomagnésien et un solvant anhydre

C. Un diol et une catalyse acide

D. Un réducteur doux et une température basse

Answer: (C)

Explicación

La protection d’un carbonyle en acétal ou cétal se fait avec un diol en présence d’un catalyseur acide. L’acétal obtenu est ensuite stable en milieu basique.

12. Dans quelles conditions un acétal est-il régénéré en carbonyle initial ?

A. En milieu acide aqueux

B. Par simple chauffage sans réactif

C. En milieu fortement basique

D. En présence d’un organocuprate

Answer: (A)

Explicación

Les acétals sont hydrolysés en milieu acide aqueux pour redonner le carbonyle. Ils sont au contraire stables en milieu basique, ce qui les rend utiles comme groupes protecteurs.

13. Quelle est la différence essentielle entre une imine et une énamine ?

A. L’imine provient d’une amine primaire, l’énamine d’une amine secondaire

B. L’imine est toujours cationique, l’énamine toujours anionique

C. L’imine provient d’une amine secondaire, l’énamine d’une amine primaire

D. L’imine est un diol protégé, l’énamine un acétal

Answer: (A)

Explicación

Une imine résulte de la condensation d’une amine primaire avec un carbonyle, alors qu’une énamine provient d’une amine secondaire. L’énamine se comporte comme un équivalent nucléophile d’un énolate.

14. Quel intermédiaire mène classiquement à la formation d’une imine avant la déshydratation finale ?

A. Un acétal protoné

B. Un énolate métallique

C. Un carbocation aromatique

D. Une carbinolamine

Answer: (D)

Explicación

La formation d’une imine passe par une carbinolamine, puis par élimination d’eau. C’est l’étape clé avant l’apparition de la liaison C=N.

15. Pourquoi une amine peut-elle agir à la fois comme base et comme nucléophile ?

A. Parce qu’elle porte toujours une charge négative

B. Parce qu’elle ne réagit qu’en milieu acide

C. Parce que son doublet libre peut capter un proton ou attaquer un électrophile

D. Parce qu’elle se comporte comme un oxydant

Answer: (C)

Explicación

Le doublet non liant de l’azote rend l’amine capable de capter un proton et d’attaquer un centre électrophile. Cette dualité explique sa basicité et sa nucléophilie.

16. Quel est le principal risque lors d’alkylations successives d’une amine ?

A. La rupture du cycle aromatique

B. La suralkylation jusqu’au sel d’ammonium quaternaire

C. La transformation en alcool secondaire

D. La formation obligatoire d’un ester

Answer: (B)

Explicación

Les alkylations successives peuvent aller au-delà de l’amine visée et conduire à un sel d’ammonium quaternaire. C’est un problème classique de sélectivité en synthèse des amines.

17. Quel substituant oriente en général une substitution aromatique en ortho/para tout en désactivant le noyau ?

A. Un groupe nitro

B. Un groupe carboxyle

C. Un halogène

D. Un groupe nitrile

Answer: (C)

Explicación

Les halogènes orientent ortho/para mais désactivent le noyau aromatique vis-à-vis de nombreuses substitutions. Les groupes nitro, nitrile ou carbonyle orientent plutôt méta.

18. Quel facteur permet d’identifier la position majoritaire lors d’une substitution aromatique ?

A. La stabilité du complexe σ formé

B. La masse molaire du substituant

C. La possibilité d’une réduction ultérieure

D. La présence d’un solvant protique

Answer: (A)

Explicación

La position majoritaire est celle qui conduit au complexe σ le plus stabilisé. C’est le principe central de l’orientation en substitution aromatique.

19. Quel réducteur est le plus adapté pour réduire surtout les aldéhydes et les cétones en alcools ?

A. NaBH4

B. NaBH3CN

C. DIBAL-H

D. LiAlH4

Answer: (A)

Explicación

NaBH4 est un réducteur doux qui vise principalement les aldéhydes et les cétones. LiAlH4 est plus puissant et réduit aussi des fonctions plus oxydées.

20. Quel réactif est classiquement utilisé pour une amination réductrice en réduisant un iminium de façon sélective ?

A. NaBH3CN

B. NaBH4

C. LiAlH4

D. PCC

Answer: (A)

Explicación

NaBH3CN est choisi pour réduire préférentiellement les ions iminiums dans l’amination réductrice. Il est plus sélectif que LiAlH4, qui est beaucoup plus agressif.

21. Quel est le résultat principal d’une hydrogénation catalytique d’une double liaison ?

A. La formation d’un sel de diazonium

B. Le clivage de la double liaison en carbonyles

C. La réduction de l’insaturation par addition d’hydrogène

D. L’ajout de deux groupes hydroxyle sur la double liaison

Answer: (C)

Explicación

L’hydrogénation catalytique ajoute de l’hydrogène sur une insaturation et réduit la double liaison. Ce n’est ni une ozonolyse ni une dihydroxylation.

22. Quel produit obtient-on classiquement par dihydroxylation d’un alcène ?

A. Un nitrile

B. Un acide carboxylique

C. Un aldéhyde

D. Un diol

Answer: (D)

Explicación

La dihydroxylation ajoute deux groupes hydroxyle sur la double liaison et conduit à un diol. L’ozonolyse, elle, clive la double liaison en carbonyles.