É limination d’ordre 1 (E1) Comme pour la substitution, il existe deux mécanismes réactionnels différents pour l’élimination : un mécanisme d’ordre 1 (E1) et un autre d’ordre 2 (E2). L’ordre de la réaction d’élimination, comme l’ordre de toute autre réaction, dépend du nombre de molécules participant à l’étape limitante. Dans le mécanisme de l’élimination d’ordre 1, seule la molécule porteuse du groupe partant intervient dans la première étape, qui est aussi l’étape limitante. En fait, l’intermédiaire réactionnel de l’élimination d’ordre 1 (E1) est le même que l’intermédiaire réactionnel de la SN1 : c’est un carbocation. Cela signifie que les halogénures d’alkyle qui forment un carbocation stable (comme les halogénures tertiaires) sont susceptibles de réagir par réaction E1 ou SN1.
Les halogénures d’alkyle qui forment un carbocation stable peuvent réagir par réaction E1 ou SN1.
C’est ce qui se passe lors de la deuxième étape qui détermine si la réaction donnera des produits d’élimination ou de substitution. Il y aura substitution si le nucléophile se lie au carbone qui porte la charge positive. Par contre, il y aura élimination si ce nucléophile agit plutôt comme une base et qu’il arrache un hydrogène sur un carbone voisin du carbone positif. Voici donc le mécanisme complet de l’élimination d’ordre 1 : H C
C
H
+
A
–
+
C
C
+
A
–
+
–
X
C
C
+
HA
+
–
X
X Formation du carbocation (étape commune avec la substitution)
Attaque par la base (étape caractéristique de l'élimination)
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Puisque la base n’intervient pas lors de l’étape limitante de la réaction (la première), il n’est pas nécessaire qu’elle soit forte ou concentrée pour qu’une réaction E1 puisse se dérouler. De plus, l’étape limitante étant marquée par le départ du groupe partant, la vitesse de la réaction dépendra de la nature de ce groupe : meilleur est le groupe partant, plus la réaction est rapide. Par exemple, un iodure d’alkyle réagit beaucoup plus rapidement qu’un chlorure d’alkyle par réaction E1.
Comme pour le mécanisme SN1, la base (le nucléophile) n’intervient pas lors de la première étape du mécanisme E1.
EXERCICE 2
Écrivez le mécanisme des réactions d’élimination entre les molécules ci-dessous qui sont susceptibles de réagir par un mécanisme d’ordre 1.
Cl
+
–
OH
a)
I
+
CH 3CH 2OH
b)
É limination d’ordre 2 (E2) L’élimination d’ordre 2 est une réaction en une seule étape, à laquelle la base (ou le nucléophile) participe donc en même temps que l’halogénure d’alkyle. Le mécanisme E2 avec, au centre, la représentation de l’état de transition est présenté ci-après.
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Lors d’une réaction E1 ou E2, le rôle de la base est d’arracher un H à un carbone voisin du carbone porteur du GP.
Chapitre 7 • Chimie organique
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