Cours de tleS – Sélectivité en chimie organique – Terminale
Le problème de la sélectivité en chimie organique se pose dans un grand nombre de synthèses organiques.
Qu’est-ce que la sélectivité ?
- La sélectivité en synthèse organique intervient dès lors que l’on utilise des composés polyfonctionnels.
- Les composés polyfonctionnels sont des molécules qui contiennent plusieurs groupes caractéristiques : ces groupes peuvent être identiques (exemple : le glycérol) ou différents (exemple : la glycine).
Le problème de la sélectivité se pose si :
- Un même réactif peut réagir avec plusieurs fonctions contenues dans une molécule.
- Un réactif polyfonctionnel peut réagir par l’un ou l’autre de ses sites réactifs.
Chimiosélectivité
- Face à un problème de sélectivité, une première réponse apportée par le chimiste est l’utilisation de réactifs sélectifs ou de conditions opératoires qui permettent d’observer une sélectivité (conditions de température, de pression, choix àu Ëatatyseur).
Exemple: Soit deux sites A et B susceptibles de réagir avec C, on souhaite transformer uniquement A. Comment doit-on faire ?
Réponse : il y a trois possibilités :
- Trouver un réactif analogue à C qui réagisse sur A et pas sur B.
- Garder C mais modifier les conditions de température, de pression…
- Si la réaction est catalysée. trouver un catalyseur sélectif (qui ne catalyse que la réaction entre A et C mais pas celle entre B et C).
Stratégie de protection
- En cas de non-réponse au problème de sélectivité par un réactif sélectif, on peut choisir une autre stratégie : transformer temporairement la fonction que l’on souhaite conserver pour pouvoir la régénérer en fin de synthèse : on parle de protection / déprotection de fonction.
Exemple : soit deux sites A et B susceptibles de réagir avec C, on souhaite transformer uniquement A.
Réponse : Protéger le site B.
- Faire réagir C sur A (C « ne voit plus » le site B qui est « masqué »).
- Déprotéger le site B.
Pour réaliser cela, il faut que la fonction B protégée ne réagisse plus sur le réactif C.
Synthèse peptidique
- Les peptides et les protéines sont constitués d’un enchaînement d’acides aminés (« briques du vivant »). Les êtres vivants peuvent synthétiser très facilement tous 1es enchaînements d’acides aminés nécessaires à la vie.
- Pour synthétiser cette même molécule en laboratoire, le chimiste se heurte à un problème de sélectivité dû au caractère bi-fonctionnel des acides aminés (une fonction acide carboxylique et une fonction amine).
Exemple : on modélise un acide aminé (noté a.a) par un carré de couleur qui porte, à gauche une fonction amine et à droite, une fonction acide carboxylique .
Les fonctions amines et acides carboxyliques peuvent réagir ensemble pour donner une liaison peptidique (fonction amide).
Sans précaution, on peut, avec deux acides aminés différents, obtenir 4 dipeptides différents.
