Corrigé e3a 2026 Physique et chimie PC — Chimie, Problème 1, Partie I (Q22 à Q26) : Synthèse du resvératrol : cycle catalytique de Heck et saponification des acétates

Sujet officiel du concours e3a, session 2026, épreuve Physique et chimie PC. Corrigé rédigé par Ibrahim Alame.

Énoncé

Le resvératrol (figure 1) est le (E)-3,5,4'-trihydroxystilbène, $HO - C X_{6} H X_{4} - CH = CH - C X_{6} H X_{3} (OH) X_{2}$ (un OH en para sur le premier cycle, deux OH en 3 et 5 sur le second) : un polyphénol du vin rouge. On le prépare sous forme protégée (acétate de resvératrol, les trois OH étant acétylés) par couplage de Heck entre un dérivé aryliodé et un alcène, catalysé par le palladium(0) en présence de triéthylamine $Et X_{3} N$ (tableau 1 : Ac $=$ acétyle, groupe $CH X_{3} CO$ , Et $=$ éthyle). Notations du rappel : $Ar =$ 4-acétoxyphényle $- C X_{6} H X_{4} - OAc$ , $A r^{'} =$ 3,5-diacétoxyphényle $- C X_{6} H X_{3} (OAc) X_{2}$ .

{Document 1 — Cycle catalytique du couplage de Heck (formules des complexes simplifiées).}

Q22. Équation de la réaction de formation de l'acétate de resvératrol.
Q23. Variation du nombre d'oxydation du palladium à l'étape 1.
Q24. Structure de l'intermédiaire A.
Q25. Nommer les actes élémentaires des étapes 1 à 5.
Q26. Conditions de déprotection conduisant au resvératrol ; nom et mécanisme de la réaction.

Corrigé

Q22. Le bilan d'un cycle catalytique s'obtient en ne gardant que ce qui entre dans le cycle (dérivé iodé, alcène, triéthylamine) et ce qui en sort (produit de couplage, iodure de triéthylammonium) ; le palladium, régénéré, n'apparaît pas :

$AcO - C X_{6} H X_{4} - I + CH X_{2} = CH - C X_{6} H X_{3} (OAc) X_{2} + Et X_{3} N AcO - C X_{6} H X_{4} - CH = CH - C X_{6} H X_{3} (OAc) X_{2} + Et X_{3} NH X^{+} + I X^{-}$

soit $Ar - I + CH X_{2} = CH - Ar X^{'} + Et X_{3} N ⟶ Ar - CH = CH - Ar X^{'} + Et X_{3} NH X^{+} + I X^{-}$ . Le couplage remplace un H vinylique terminal de l'alcène par le groupe aryle, et l'acide $HI$ formé formellement est piégé par la base : c'est le rôle stœchiométrique de $Et X_{3} N$ .

Q23. À l'étape 1, $Pd (0)$ (n.o. $0$ ) s'insère dans la liaison $C - I$ et forme $Ar - Pd - I$ . Pour calculer le nombre d'oxydation, on attribue les électrons de chaque liaison à l'atome le plus électronégatif : l'iode ( $χ = 2, 7$ ) et le carbone ( $χ = 2, 6$ ) sont plus électronégatifs que le palladium ( $χ = 2, 2$ ) ; les ligands aryle et iodo comptent chacun pour $- 1$ ( $Ar X^{-}$ et $I X^{-}$ ). Donc le palladium passe au n.o. $+ II$ :

$Δ (n.o.) = + 2.$

Le métal est oxydé en même temps qu'il gagne deux ligands : c'est la signature d'une addition oxydante.

Q24. L'étape 4 libère l'alcène $Ar - CH = CH - Ar X^{'}$ du complexe $I - Pd - CH (Ar X^{'}) - CH X_{2} - Ar$ : un atome d'hydrogène porté par le carbone en $β$ du palladium (le $CH X_{2}$ ) est transféré sur le métal. A est donc l'hydrure de palladium(II)

$A : H - Pd - I (n.o. du palladium : + II),$

éventuellement complété par des ligands (solvant, amine) non représentés. À l'étape 5, la triéthylamine arrache l'acide $HI$ : $H - Pd - I + Et X_{3} N Pd (0) + Et X_{3} NH X^{+} + I X^{-}$ , ce qui régénère le catalyseur. Ce que le correcteur attend : ne pas oublier l'hydrogène (le palladium ne peut pas rester $Pd - I$ au n.o. $+ I$ ).

100 % gratuit

La suite du corrigé est sur Adloun

Le corrigé rédigé en entier, question par question, et le tuteur pour poser des questions sur ce sujet.

Voir le corrigé complet, gratuitement

Inscription gratuite en 30 secondes (e-mail, nom d'utilisateur, mot de passe, classe ou profil), sans carte bancaire : arrivée directe sur le corrigé.

Toutes les parties de l'épreuve

Corrigé complet gratuit →