QCM : Stéréochimie et fonctions organiques (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une description stéréochimique, que distinguent les notations D/L des notations d/l ?

Les deux couples indiquent le sens de rotation optique, avec des conventions différentes
D/L indique le sens de rotation optique, tandis que d/l décrit la configuration
Les deux couples décrivent la configuration, avec des conventions différentes
D/L décrit la configuration, tandis que d/l indique le sens de rotation optique

D/L décrit la configuration, tandis que d/l indique le sens de rotation optique

Explication

D et L désignent une configuration stéréochimique, alors que d et l caractérisent respectivement une rotation dextrogyre et lévogyre. Confondre configuration et rotation inverse ces rôles ; attribuer la rotation à D/L ou la configuration aux deux couples ne respecte pas cette distinction.

2. Dans une représentation d’une chaîne carbonée portant deux centres chiraux adjacents, les deux substituants identiques sont dessinés de part et d’autre de la chaîne. À quelle forme correspond cette disposition ?

À la série D
À la série L
À la forme thréo
À la forme érythro

À la forme thréo

Explication

La forme thréo présente les deux substituants identiques de part et d’autre de la chaîne carbonée, tandis que la forme érythro les place du même côté. La série D/L concerne une désignation de configuration, et non cette disposition relative des substituants.

3. Une substance chirale sans plan de symétrie fait tourner le plan de polarisation d’une lumière polarisée. Quelle propriété manifeste-t-elle ?

La rotation spécifique, qui désigne le trajet optique dans l’échantillon
La configuration D/L, qui décrit une disposition stéréochimique
Le caractère racémique, défini par des proportions égales de formes R et S
L’activité optique, associée à un pouvoir rotatoire

L’activité optique, associée à un pouvoir rotatoire

Explication

L’activité optique est la propriété de certaines substances, notamment chirales et sans plan de symétrie, de faire tourner le plan de polarisation de la lumière. La configuration D/L décrit une configuration, le caractère racémique une composition, et le trajet optique une grandeur de la loi de Biot.

4. Un échantillon contient des proportions égales de deux formes énantiomères R et S. Comment le classer selon sa composition ?

Comme une forme pure S à 100 %
Comme un mélange à 75 % de R et 25 % de S
Comme une forme pure R à 100 %
Comme un mélange racémique à 50 % de R et 50 % de S

Comme un mélange racémique à 50 % de R et 50 % de S

Explication

Un mélange racémique contient 50 % de forme R et 50 % de forme S. Une forme pure ne contient qu’un seul énantiomère, tandis qu’une proportion inégale comme 75/25 ne correspond pas à cette définition.

5. Pour un échantillon, la rotation spécifique et la longueur du trajet optique restent constantes, tandis que la concentration massique est multipliée par trois. D’après la loi de Biot, que devient la rotation observée ?

Elle reste inchangée
Elle est divisée par trois
Elle est multipliée par trois
Elle est multipliée par neuf

Elle est multipliée par trois

Explication

La loi de Biot s’écrit α=αo×L×C\alpha = \alpha_o \times L \times C : à rotation spécifique et trajet optique constants, la rotation observée est proportionnelle à la concentration, donc elle est multipliée par trois. La diviser par trois inverse cette relation, et un facteur neuf ne découle pas de cette formule.

6. Un cycle plan et entièrement conjugué possède 1010 électrons π\pi délocalisables. Selon la règle de Hückel, comment le classer ?

Non aromatique, car 1010 n’est pas un multiple de 44
Non aromatique, car le cycle compte 1010 électrons au total
Aromatique, car 10=4n+210=4n+2 pour n=2n=2
Aromatique, car tout nombre pair d’électrons convient

Aromatique, car $$10=4n+2$$ pour $$n=2$$

Explication

La règle de Hückel reconnaît l’aromaticité pour 4n+24n+2 électrons π\pi délocalisables; ici, 10=4×2+210=4\times2+2. Le critère 4n4n confond la règle avec un autre décompte, les électrons totaux ne sont pas ceux visés et un nombre pair ne suffit pas.

7. Lorsqu’un électrophile réagit avec un dérivé du benzène par substitution électrophile, quelle transformation caractérise l’étape de substitution sur le cycle ?

Un électrophile s’ajoute au cycle sans départ d’atome
Un hydrogène se fixe sur le cycle à la place d’un autre hydrogène
Un électrophile remplace un hydrogène du cycle
Un hydrogène remplace l’électrophile sur le cycle

Un électrophile remplace un hydrogène du cycle

Explication

Dans cette réaction, l’électrophile se substitue à un hydrogène du cycle benzénique. L’addition ne décrit pas cette substitution, l’inversion des rôles attribue le départ à l’électrophile et le remplacement par un hydrogène omet l’introduction de l’électrophile.

8. Un dérivé halogéné R−BrR{-}Br réagit avec un nucléophile YY par substitution nucléophile. Quel produit organique se forme ?

R−Br−YR{-}Br{-}Y
Y−BrY{-}Br
R−BrR{-}Br
R−YR{-}Y

$$R{-}Y$$

Explication

Lors d’une substitution nucléophile de R−XR{-}X, le nucléophile YY remplace le groupe partant XX et forme R−YR{-}Y. Ajouter YY sans départ du brome confond substitution et addition; déplacer RR ou conserver R−BrR{-}Br ne correspond pas au remplacement décrit.

9. Dans une liaison polarisée R−ClR{-}Cl, quelle répartition des charges partielles est attendue en raison de l’électronégativité du chlore ?

Carbone δ+\delta+ et chlore δ+\delta+
Carbone δ+\delta+ et chlore δ−\delta-
Carbone neutre et chlore neutre
Carbone δ−\delta- et chlore δ+\delta+

Carbone $$\delta+$$ et chlore $$\delta-$$

Explication

Le chlore, plus électronégatif, attire davantage les électrons de liaison : il porte une charge partielle négative et le carbone une charge partielle positive. L’option qui inverse les signes inverse la polarisation, tandis que des signes identiques ou l’absence de polarisation ignorent l’attraction électronique du chlore.

10. Dans un alcool dont le carbone portant le groupe OH est lié à deux autres carbones, comment classe-t-on cet alcool ?

Alcool secondaire
Alcool tertiaire
Alcool aromatique
Alcool primaire

Alcool secondaire

Explication

La classification dépend du nombre de carbones directement liés au carbone portant OH : deux l’identifient comme secondaire. « Primaire » correspond à un seul carbone lié, tandis que « tertiaire » en correspond à trois; « aromatique » ne décrit pas ce critère.

11. Quel élément des amines aliphatiques explique à la fois leur caractère basique et leur caractère nucléophile ?

Le doublet liant de la liaison entre l’azote et le carbone
La liaison entre l’azote et un atome d’hydrogène
Le doublet non liant porté par l’azote
Le doublet non liant porté par un carbone de la chaîne

Le doublet non liant porté par l’azote

Explication

Le doublet non liant de l’azote peut être donné à un proton ou à un site électrophile, ce qui explique respectivement basicité et nucléophilie. Le doublet liant, le doublet d’un carbone et la liaison N–H ne sont pas le facteur indiqué.

12. Un composé possède un groupe carbonyle terminal dont le carbone est lié à un hydrogène. À quelle fonction appartient-il ?

À un acide carboxylique
À une cétone
À un aldéhyde
À un ester

À un aldéhyde

Explication

Un aldéhyde porte un carbonyle terminal lié à un hydrogène; une cétone a plutôt son carbone carbonylé lié à deux groupes carbonés. Un acide carboxylique comporte un groupe OH lié au carbonyle, tandis qu’un ester comporte un groupe OR.

13. Lorsqu’un nucléophile réagit avec le groupe carbonyle d’un composé carbonylé, sur quel atome du groupe s’effectue l’addition nucléophile ?

Sur le carbone du groupe carbonyle
Par substitution sur le groupe carbonyle
Sur l’oxygène du groupe carbonyle
Sur un carbone voisin du groupe carbonyle

Sur le carbone du groupe carbonyle

Explication

Les composés carbonylés peuvent subir une addition nucléophile sur le carbone du carbonyle, rendu électrophile par la polarisation de la liaison C=O. Attaquer l’oxygène ou un carbone voisin ne correspond pas au site d’addition indiqué; une substitution est un autre type de réaction.

14. Lequel de ces groupes réunit les dérivés d’acides carboxyliques cités ?

Esters, anhydrides d’acide, amides et halogénures d’acide
Esters, anhydrides d’acide, amides et cétones
Acides carboxyliques, esters, amides et nitriles
Esters, aldéhydes, anhydrides d’acide et amides

Esters, anhydrides d’acide, amides et halogénures d’acide

Explication

Les dérivés cités sont les esters, les anhydrides d’acide, les amides et les halogénures d’acide. Les nitriles, aldéhydes et cétones sont d’autres fonctions, tandis que l’acide carboxylique lui-même n’est pas l’un des dérivés énumérés.

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Que désignent les notations D et L en stéréochimie ?

Une configuration stéréochimique.

Où se trouvent les substituants identiques dans une forme érythro ?

Du même côté de la chaîne carbonée.

Où se trouvent les substituants identiques dans une forme thréo ?

De part et d’autre de la chaîne carbonée.

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