Systèmes π délocalisés. | Chimie organique 2

Les systèmes π délocalisés sont étudiés dans ce chapitre : chevauchement de 3 orbitales p adjacentes, réactions allyliques, diènes conjugués et leurs réactions, cycloadditions Diels-Alder, contrôle cinétique et thermodynamique.

Chevauchement des orbitales p adjacentes


Ils sont stabilisés par la délocalisation des électrons (résonance). Le carbone activé est appelé allylique
​​​​​​​La stabilisation du système allylique peut également être décrite en termes d'orbitales moléculaires (OM):
 

 
Les 3 orbitales p du groupe allyle se chevauchent : structure symétrique avec des électrons délocalisés


Les 3 MO π de l'allyle, obtenus en combinant les 3 orbitales p atomiques adjacentes
​​​​

Dienes conjugués

2 doubles liaisons séparées par une liaison simple ⇒ 4 orbitales p contiguës qui se chevauchent et permettent la distribution d'électrons π sur 4 centres de carbone


2 conformations :

Structure électronique π : 4 MO π obtenus en combinant les 4 orbitales p atomiques adjacentes:
 

 

Système π étendu : plus de 2 doubles liaisons en conjugaison
Le benzène est exceptionnellement stable et peu réactif

 

Hydrogénation des diènes conjugués :
 

Réactions allyliques

# Radical Halogénation:

Le mécanisme:

1. Étape d'initiation
   ![allylic2](https://chemistry.coach/storage/images/concepts/allylic2.svg)

2. Étapes de propagation
   ![allylic3](https://chemistry.coach/storage/images/concepts/allylic3.svg)

# Réactions SN:

Les halogénures allyliques subissent à la fois des réactions SN1 et SN2.

SN1:
![allylic9](https://chemistry.coach/storage/images/concepts/allylic9.svg)

SN2:
![allylic10](https://chemistry.coach/storage/images/concepts/allylic10.svg)

# Réactifs allyliques organométalliques:
![allylic11](https://chemistry.coach/storage/images/concepts/allylic11.svg)

Réactions électrophiles des diènes.

​​​​​​​Ajout d'acide halogénohydrique :
 

 

Halogénation :
 

Contrôle cinétique versus contrôle thermodynamique

Contrôle cinétique:

Conditions irréversibles : basse température + court laps de temps
Le produit majeur est le produit de la réaction la plus rapide
 

Contrôle thermodynamique:

Conditions réversibles : haute température + long laps de temps
Le produit majeur est le produit le plus stable

 

Hydrobromuration des diènes :
 

Le produit cinétique est le produit d'une addition 1,2

 

Le produit thermodynamique est le produit d'une addition 1,4

Cycloaddition de Diels-Alder


​​​​​​​Mécanisme:

[4+2] cycloaddition + réaction concertée et stéréospécifique
Le diène doit être en conformation s-cis
​​​​​​​

 

La réaction de Diels-Alder est accélérée lorsque le diène contient un groupe donneur d'électrons (EDG) ⇒ plus électroniquement riche

 

La réaction de Diels-Alder est accélérée lorsque le diénophile contient un groupe attracteur d'électrons (EWG) ⇒ plus électroniquement pauvre

 

La réaction de Diels-Alder forme le produit endo

o = extérieur ; i = intérieur.