Substitution nucléophile + inversion de Walden

[Basquella]

Bonsoir!

 

• Est-ce que les substitutions nucléophiles se font TOUJOURS avec des halogènes? Dans le cours on a que des exemples avec des halogènes, et quant à la vitesse de réaction (entre SN1 et SN2), la prof parle de la concentration en "halogénure d'alkyle" (sous-entendant que c'est une réaction qui ne se fait qu'avec des halogènes?). J'ai bien compris pourquoi l'halogène était le groupement partant, mais ma question est: est-ce que le groupement partant sera toujours un halogène? Ou est-ce qu'on peut avoir des réactions de SN avec un groupement partant comme un oxygène par exemple (qui est très électronégatif aussi)?

 

• Par rapport à l'inversion de Walden, je ne suis pas sûre d'avoir bien compris. Après l'attaque du nucléophile, il y a toujours le phénomène de "parapluie qui se retourne" (à cause de l'encombrement stérique puisque le nucléophile attaque à l'opposé de la liaison entre C et le groupement partant). Puis, il faut comparer les configurations de la molécule de départ et de la nouvelle:

- soit il y a changement de configuration du C* = inversion de Walden

- soit le C* garde sa configuration R ou S = rétention de configuration.

1) Cela dépendra seulement du nucléophile, si son numéro atomique par rapport aux autres substituants change l'ordre de priorité, c'est ça?

2) Mais dans tous les cas, par rapport à l'agencement spatial de la molécule, il y aura toujours ce phénomène de "parapluie qui se retourne" avant? Ce phénomène est donc différent de l'inversion de configuration? Car la prof a dit qu'il y avait "inversion de configuration du C*, un peu comme un parapluie qui se retourne". Alors que pour moi, ce sont deux choses distinctes: le phénomène de "parapluie qui se retourne" est une question d'agencement spatial (puisque le nucléophile attaque à l'opposé de la liaison entre C et le groupement partant, donc la répulsion des atomes crée ce phénomène), PUIS il peut y avoir inversion de Walden si la réaction aboutit à un changement de configuration de C*.

3) D'ailleurs, est-ce qu'on peut parler de racémisation (comme on avait vu avec l'azote diapo 45 ou le carbone diapo 104)? Ou est-ce qu'on ne parle de racémisation que dans le cas de l'inversion rapide, réversible et permanente d'un atome qui a 3 substituants et un doublet non liant (ce qui n'est pas le cas ici puisque le "parapluie se retourne" une fois seulement pour acquérir sa nouvelle conformation)?

 

Je me prends peut-être trop la tête mais j'aimerais être sûre de bien distinguer et comprendre tous les phénomènes Merci beaucoup!

[Kenber]

*  pour les substitution nucléophiles: elles se font à priori toujours avec des halogènes, puisque:

1) ils sont les plus électronégatifs, donc polarisent beaucoup la relation , 

2) ils sont les plus gros, donc la relation est très polarisable donc les halogènes se détachent plus facilement

d'autre part, les alcools sont utilisés comme solvant, pour stabiliser les carbocations, ce ne sont pas des réactifs.

 

* pour l'inversion de Walden. d'abord se rappeler que ce n'est que pour la SN2,  puisque dans la SN1 on obtient d'abord un intermédiaire carbocation plan puis un mélange racémique

1) oui, si l'ordre de priorité ne change pas , tu comptes dans le même ordre, mais comme les substituants ont changé de position à cause de l'attaque trans, il ya inversion de configuration. si l'ordre de priorité change de fait du nucléophile , pour la même raison , il y a rétention de configuration. je ne sais pas si c'est clair

 

2) l'histoire du parapluie qui se retourne est juste une image. ça ne se fait d'ailleurs pas avant mais pendant, c'est à dire quand le nucléophlie se lie les subsituants sont repoussés. mais une fois que la réaction est finie et la liaison faite, la molécule ne bouge plus. c'est à cause de se mouvement de ses substituants qu'il y a inversion de Walden

 

3) on ne peut pas parler de racémisation puisqu'on est pas en présence ici d'un doublet non liant qui va causer des inversions rapides mais d'une molécule finale qui ne va plus bouger, donc comme tu l'as dit le parapluie se retourne une fois.

 

ne t'inquitète pas on est là pour répondre, et c'est très bien de comprendre ce que tu fais pour que ça soit moins prise de tête. Effectivement évite de te prendre trop la tête en essayant de lier tout, puisque chaque réaction à ses spécifiés, il ne faut pas risquer de les mélanger.

[Basquella]

@Kenber J'ai parfaitement compris oui c'est très clair, merci beaucoup