QCM : Les alcools en chimie organique (23 questions)

Explication

Un alcool possède un atome de carbone lié à un groupe hydroxyle, généralement porté par un carbone tétragonal. Le groupe carbonyle correspond à une autre fonction, la liaison C–O seule ne désigne pas un hydroxyle, et l’hydrogène n’est pas le carbone porteur.

Explication

La classification dépend du nombre d’autres carbones liés au carbone porteur du groupe hydroxyle : deux voisins définissent un alcool secondaire. La classe primaire correspond à un voisin, tandis que la classe tertiaire en comporte trois.

Explication

Les liaisons C–O et O–H sont fortes et polaires, et l’atome d’oxygène porte des doublets libres. Les qualifier de faibles ou d’apolaires confond polarité et énergie de liaison, et les doublets libres appartiennent à l’oxygène.

Explication

Les alcools forment des liaisons hydrogène intermoléculaires relativement fortes, ce qui élève leur température d’ébullition par rapport aux alcanes, où dominent les interactions de Van der Waals. Les alcanes ne sont pas la source des liaisons hydrogène, et la comparaison porte sur les interactions intermoléculaires, non sur les liaisons covalentes internes.

Explication

Les alcools sont assez solubles dans l’eau, mais cette solubilité diminue lorsque la partie carbonée R augmente. Une partie carbonée plus longue ne renforce donc pas la solubilité, et elle n’élimine pas pour autant le groupe hydroxyle.

Explication

L’hydratation acide passe par le carbocation le plus stable et suit la régiosélectivité de Markovnikov : le groupe hydroxyle se retrouve majoritairement sur le carbone le plus substitué. L’alcool moins substitué correspond à la régiosélectivité anti-Markovnikov de l’hydroboration, tandis que l’addition syn du bore et de l’hydrogène décrit cette autre méthode.

Explication

Lors de l’hydroboration, le bore se fixe sur le carbone le moins substitué, puis son oxydation conduit à l’alcool anti-Markovnikov, généralement le moins substitué. La position sur le carbone le plus substitué confond cette réaction avec l’hydratation acide, et l’addition est syn.

Explication

Avec un dérivé d’acide, deux équivalents de réactif de Grignard conduisent, après hydrolyse, à un alcool tertiaire. Un seul équivalent ne correspond pas au résultat décrit, et la réaction est une addition suivie d’une hydrolyse, non une réduction.

Explication

LiAlH₄ réduit les acides et leurs dérivés, notamment les esters, tandis que NaBH₄ ne réduit en principe pas les esters. L’attribution de cette réduction à NaBH₄ confond son domaine d’action avec celui de LiAlH₄.

Explication

Un alcool est ampholyte parce que sa liaison O–H peut céder un proton et que les doublets libres de l’oxygène peuvent capter un proton. Céder un doublet relève du caractère basique de Lewis, et les autres propositions inversent ou remplacent les échanges de protons.

Explication

Le pKa du couple ROH/RO⁻ se situe entre 16 et 18, au-dessus de celui de H₂O/HO⁻, égal à 14 ; un pKa plus élevé correspond à un acide moins fort. La valeur 14 attribuée à l’alcool confond les deux couples, tandis que les propositions donnant un pKa inférieur inversent la relation.

Explication

La formation de RO⁻ à partir de ROH exige un solvant non aqueux et une base plus forte que RO⁻, comme H⁻, NH₂⁻ ou R⁻. Une base aqueuse ne convient pas, et une base moins forte ne permet pas la déprotonation requise.

Explication

Le phénol, dont le pKa est voisin de 10, est plus acide qu’un alcool aliphatique, dont le pKa est généralement voisin de 15,5 à 17,2, parce que la mésomérie stabilise l’ion phénate. Un pKa voisin de 17 correspond plutôt aux alcools aliphatiques, et la stabilisation pertinente concerne l’ion phénate.

Explication

La charge négative de l’alcoolate accroît sa nucléophilie par rapport à l’alcool neutre. L’idée que la liaison O–H renforce ROH inverse la distinction, l’encombrement n’explique pas cette comparaison et la délocalisation concerne le phénate.

Explication

L’encombrement stérique gêne l’attaque nucléophile : la nucléophilie décroît du primaire au tertiaire. L’ordre inverse favorise à tort le tertiaire, placer le secondaire en tête le surestime, et l’ordre primaire-tertiaire-secondaire ne respecte pas la décroissance.

Explication

La synthèse de Williamson forme un éther par substitution nucléophile d’un dérivé halogéné par un alcoolate. Une élimination forme un alcène, l’estérification forme un ester et le sulfonate relève d’une autre voie d’activation.

Explication

La protonation convertit le groupe hydroxyle en H₂O, meilleur groupe partant, car la liaison C–O est fragilisée. OH⁻ reste un mauvais groupe partant ; la déprotonation forme un alcoolate et la rupture préalable ne correspond pas au mécanisme d’activation décrit.

Explication

Avec un alcool primaire, la conversion par HX passe par une substitution SN2, qui entraîne une inversion de configuration. La voie SN1 est facilitée pour les alcools tertiaires, la rétention contredit l’inversion et l’élimination ne donne pas l’halogénure demandé.

Explication

La déshydratation intramoléculaire élimine des éléments de la molécule d’alcool et forme un alcène. La formation d’un éther correspond à la déshydratation intermoléculaire, tandis que l’alcane et l’aldéhyde relèvent d’autres transformations.

Explication

La règle de Saytzev favorise majoritairement l’alcène le plus substitué. Choisir le moins substitué inverse cette règle; le carbone porteur de l’alcool ou des proportions égales ne définit pas la préférence indiquée.

Explication

La déshydratation des alcools primaires favorise la formation d’éthers, même si une température élevée favorise la voie d’élimination et la formation d’alcènes. La préférence pour les alcènes caractérise davantage les alcools tertiaires et, dans une moindre mesure, les secondaires; une cétone relève de l’oxydation.

Explication

L’oxydation d’un alcool primaire peut d’abord donner un aldéhyde, puis un acide carboxylique. La formation d’une cétone correspond à l’oxydation d’un alcool secondaire, tandis que l’éther et l’alcène sont associés à la déshydratation.

Explication

Dans les conditions usuelles, l’oxydation d’un alcool tertiaire nécessiterait une rupture de liaison carbone-carbone, ce qui la distingue des transformations habituelles des alcools primaires et secondaires. La difficulté liée à l’aldéhyde concerne l’oxydation d’un alcool primaire; la formation d’une cétone caractérise un alcool secondaire.