Pour contrôler la réaction qui se déroulera, on peut jouer avec la température en tenant compte du signe de la variation d’enthalpie de la réaction. Puisque la déshydratation est endothermique (∆H positif), le chauffage favorise la déshydratation. Le principe de Le Chatelier nous enseigne également que le fait de varier les concentrations de réactifs et de produits permet de contrôler le sens de la réaction. Dans le cas de l’hydratation, la présence d’eau est donc un facteur important à considérer.
L’hydratation et la déshydratation étant à l’équilibre, le principe de Le Chatelier permet de prédire les conditions favorisant l’une ou l’autre de ces réactions.
Rappelons la réaction générale de déshydratation : +
Δ, H H
+
H2O
OH
En présence d’un acide concentré, donc avec un minimum d’eau, c’est la déshydratation qui sera favorisée, et avec un acide dilué, en présence d’eau, c’est l’hydratation qui se produira. Une autre façon d’optimiser le rendement de la déshydratation consiste à distiller l’alcène au fur et à mesure qu’il est formé. En effet, le point d’ébullition de l’alcène, qui n’établit pas de liaisons hydrogène, est inférieur à celui de l’alcool. De cette façon, toujours selon le principe de Le Chatelier, la réaction directe sera favorisée. D’un autre côté, pour augmenter le rendement de l’hydratation, on choisit souvent de procéder par une autre voie comportant deux étapes. On fait d’abord l’addition électrophile d’un acide comme le H2SO4 sur l’alcène (chapitre 5) pour obtenir un hydrogénosulfate d’alkyle (R–OSO3H), puis on réalise une réaction SN en utilisant de l’eau comme nucléophile. H+, H 2O AE Acide fort (HA) R A AE
Alcène
R
OH
7
H 2O SN
Deux méthodes pour transformer un alcène en alcool.
7 . 3 Produits possibles à la suite d’une élimination La plupart du temps, une réaction d’élimination peut conduire à plusieurs alcènes différents. Par exemple, la déshydratation du butan-2-ol peut donner les produits suivants : cis-but-2-ène OH
+
H Chaleur
butan-2-ol
trans-but-2-ène but-1-ène
Pour déterminer les produits possibles d’une élimination, il faut identifier les atomes d’hydrogène sur des carbones voisins du carbone porteur du groupement fonctionnel puisque ce sont eux qui pourraient être arrachés par la base. Pour le butan-2-ol, il peut s’agir d’un hydrogène sur le carbone 1, ce qui mènera au but-1-ène, ou sur le carbone 3, ce qui mènera au but-2-ène :
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Chapitre 7 • Chimie organique
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