4. Propriétés chimiques
Réactivité. Les propriétés chimiques des dérivés carbonylés sont caractérisées par l'insaturation de la fonction carbonyle, par la forte polarisation de la liaison C − O et sa transmission au niveau des atomes de carbone en α ; pour les aldéhydes, l'hydrogène porté par le carbone fonctionnel présente des propriétés particulières.
Insaturation et polarisation de la fonction carbonyle. L'insaturation donne lieu à des réactions d'addition, et la polarisation oriente la fixation du nucléophile sur le carbone et celle de l'électrophile sur l'oxygène. Lorsque le réactif nucléophile est de forme Nu − H et présente une acidité suffisante, l'addition procède par une protonation de l'oxygène, suivie de son attaque sur le carbone ; dans le cas le plus général, cette attaque précède celle de l'électrophile. Une grande variété de molécules nucléophiles peut ainsi réagir en addition sur les aldéhydes et les cétones, introduisant sur le carbone fonctionnel soit une nouvelle fonction (halogénée, oxygénée, sulfurée, azotée...), soit un nouveau groupe carboné, soit un hydrogène. La stéréochimie de l'addition est définie par le maximum du recouvrement entre l'orbitale décrivant le doublet du nucléophile et l'orbitale π* (antiliante) de la liaison carbonyle, c'est-à-dire que l'attaque du carbone fonctionnel se fait selon une direction presque perpendiculaire au plan de la molécule, formant avec celle de la liaison σCO un angle un peu supérieur à 900. Il résulte de cette géométrie de l'état de transition que l'interaction stérique entre le nucléophile et le squelette carboné est plus importante dans le cas d'une cétone que dans celui d'un aldéhyde, et, de ce fait, la vitesse de la réaction (ou l'équilibre, si elle est réversible) est généralement la plus grande dans le cas des aldéhydes. Ces réactions d'addition nucléophile sont catalysées par les acides qui, par fixation sur l'oxygène, activent le substrat carbonylé ; elles le sont également par les bases, lorsque le nucléophile peut ainsi être transformé en sa base conjuguée, plus réactive (réaction).
Acidité de la fonction car […]
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