Les alcools : structure et propriétés
Un alcool est un composé organique portant un groupe –OH lié à un carbone sp³ (carbone tétraédrique, sans double liaison). On distingue : - Alcool primaire : le carbone portant –OH est lié à un seul autre carbone (ex. éthanol CH₃-CH₂-OH). - Alcool secondaire : le carbone portant –OH est lié à deux autres carbones (ex. propan-2-ol). - Alcool tertiaire : lié à trois carbones (ex. 2-méthylpropan-2-ol).
Cette classification est capitale car elle détermine si l'alcool peut être oxydé, et en quel produit.
Oxydation des alcools
L'oxydation ménagée (réactif oxydant modéré, ex. permanganate dilué, dichromate) transforme : - Un alcool primaire → aldéhyde (R–CHO) en premier, puis acide carboxylique (R–COOH) si l'oxydation continue. - Un alcool secondaire → cétone (R–CO–R'). - Un alcool tertiaire → pas d'oxydation possible (pas d'hydrogène sur le carbone portant –OH).
Schéma global :
R-CH₂-OH → [ox] → R-CHO → [ox] → R-COOH
R-CHOH-R' → [ox] → R-CO-R' (et s'arrête là)
Pour obtenir l'aldéhyde à partir d'un alcool primaire sans aller jusqu'à l'acide, on utilise un oxydant ménagé qui s'arrête à l'aldéhyde, par exemple le PCC (chlorochromate de pyridinium, CrO₃·HCl·pyridine) ou les conditions de Swern. À l'inverse, le réactif de Jones (CrO₃ / H₂SO₄ aqueux dans l'acétone) oxyde directement un alcool primaire jusqu'à l'acide carboxylique — il n'est donc pas adapté pour s'arrêter à l'aldéhyde.
Les aldéhydes et les cétones
Un aldéhyde possède le groupe –CHO (carbone terminal, lié à H et à un oxygène par double liaison). Une cétone possède le groupe >C=O avec deux substituants carbonés des deux côtés. Les deux appartiennent à la famille des composés carbonylés.
| Propriété | Aldéhyde | Cétone |
|---|---|---|
| Groupe | –CHO | >C=O |
| Position | bout de chaîne | milieu de chaîne |
| Oxydable ? | Oui → acide | Non (sauf conditions drastiques) |
| Test de Fehling | Positif (Cu²⁺ → Cu₂O↓ rouge) | Négatif |
| Test de Schiff | Positif (rose/violet) | Négatif |
Tests caractéristiques
Deux tests permettent de distinguer aldéhyde et cétone en travaux pratiques :
Liqueur de Fehling : solution bleue de Cu²⁺ en milieu alcalin. En présence d'un aldéhyde, Cu²⁺ est réduit en oxyde de cuivre(I) Cu₂O, précipité rouge brique. Une cétone ne réagit pas.
Réactif de Schiff : solution de fuchsine décolorée par SO₂. Les aldéhydes restituent la couleur rose/violet ; les cétones ne réagissent pas.
Ces deux tests sont spécifiques aux aldéhydes (sauf pour la cétone méthylique, l'acétone, avec le test iodoformique — hors programme courant).
Quelques exemples concrets
- Méthanal (formaldéhyde) : le plus simple des aldéhydes, utilisé comme désinfectant et dans la fabrication de résines. Toxique.
- Éthanal (acétaldéhyde) CH₃-CHO : produit intermédiaire de la fermentation alcoolique et du métabolisme de l'éthanol dans l'organisme.
- Propanone (acétone) CH₃-CO-CH₃ : solvant courant, produit lors du jeûne prolongé ou dans le diabète mal contrôlé (corps cétoniques).