P révision du produit majoritaire d’une élimination Comment prévoir le produit majoritaire de l’élimination ? De façon générale, on obtiendra l’alcène le plus stable parce que la réaction menant à cet alcène nécessite une énergie d’activation plus faible. Il se formera donc plus facilement et plus rapidement. Pour prévoir le produit majoritaire, il faut donc répondre à une deuxième question : quels alcènes sont plus stables ? Vous savez déjà que les alcènes cis sont moins stables que les trans, car les groupements de plus grande taille qui sont situés de même côté dans les alcènes cis ont tendance à se repousser. C’est pourquoi on obtient majoritairement les isomères trans lorsque des isomères cis-trans peuvent être produits par une élimination. Par exemple, on obtient surtout du trans-pent-2-ène à la suite de la réaction du 3-iodopentane avec l’ion hydroxyde : Majoritaire
I
+
OH
+ I +HO –
–
2
Minoritaire
La situation est moins évidente lorsqu’il faut comparer des isomères de position. Si on revient aux trois isomères qu’il est possible d’obtenir par la déshydratation du butan-2-ol, soit le but-1-ène, le cis-but-2-ène et le trans-but-2-ène, on peut prévoir qu’il y aura plus de trans-but-2-ène que de cis-but-2-ène, étant donné sa plus grande stabilité. Mais qu’en est-il du but-1-ène ? cis-but-2-ène OH
+
H Chaleur
trans-but-2-ène but-1-ène
butan-2-ol
Pour comparer la stabilité des trois isomères on peut étudier l’enthalpie de différentes réactions de chacun d’entre eux, par exemple l’enthalpie de combustion de chacun des trois isomères. L’isomère qui libère le plus d’énergie lorsqu’on le brûle est le plus instable ; c’est celui dont l’énergie potentielle est la plus élevée. On peut également comparer directement la variation d’enthalpie lors de l’isomérisation, soit la transformation d’un isomère en un autre. Le tableau 7.2 présente les résultats obtenus dans chacun des cas. Tableau 7.2 Comparaison des enthalpies de combustion et d’isomérisation des isomères du butène
∆H de combustion (kJ/mol)
∆H d’isométrisation en trans-but-2-ène (kJ/mol)
–2 532
0
cis-but-2-ène
–2 536
–4
but-1-ène
–2 554
–12
Isomère
trans-but-2-ène
230
Chapitre 7 • Élimination : la synthèse des alcènes
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