les acides carboxyliques et leurs dérivés
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Les acides carboxyliques et leurs dérivés
1. Structure. Propriétés physiques.
Les acides aliphatiques linéaires sont solides au delà de 10 C.
1.1. Liaison H
Les acides carboxyliques se présentent sous une forme dimère à l’état pur ou en solution concentrée. En effet, la liaison hydrogène entre le proton du groupement OH et l’oxygène du carbonyle d’un autre groupement acide carboxylique est très forte :
Au point que la température de fusion de l’acide correspond en fait à celle du dimère.
Les acides aliphatiques sont liquides jusqu’à C10, puis solides (les cires de bougie par exemple). Les acides aromatiques sont tous solides.
Les diacides donnent souvent des liaisons H intramoléculaires :
L’aci malé (ou but-2-ènedioïque Z) présente par exemple une température de fusion de 138°C, alors que l’acide fumarique (ou but-2-ènedioïque E) fond à 287°C :
La liaison H est intramoléculaire dans le premier cas, et la Tf correspond à celle d’un composé de masse molaire 116 qui crée 1 liaison H. Dans le second cas, on voit que le nombre de liaisons H intermoléculaires peut être très grand, d’où la Tf très élevée.
1.2. Acidité
Cette liaison hydrogène très forte va affaiblir la liaison O — H, ‘autant que les effets mésomères attracteurs du carbonyle vont diminuer la densité électronique de l’oxygène. Ce proton est donc suffisamment mobile pour faire d’un acide carboxylique un acide faible de Brønstedt. Les pK, pour les acides hydrocarbonés uniquement,
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varient de 3,7 pour l’acide méthanoïque, à 4,9 pour l’acide heptanoïque. Les acides substitués à proximité du groupement fonctionnel par des groupement attracteurs d’électrons ont un PK plus faible (les effets attracteurs diminuent la stabilité de la liaison OH et augmentent donc l’acidité) : pK =0 pour l’acide trichloroéthanoïque. Par contre, les effets donneurs augmentent le pK. L’acide benzoïque a un pKa de 4,2
2. Réactivité des