POLYCOPIE DE COURS CHIMIE ORGANIQUE APPROFONDIE (I)

Abstract

La chimie a pour objet de décrire, expliquer et prévoir les transformations de la matière, qui peuvent s’observer lorsque des substances différentes sont en présence, et qu’il se produit réagissent entre elles. Elle se divise essentiellement en trois grandes parties : chimie générale, chimie inorganique et chimie organique. La chimie organique traite des composés du carbonées à la description des propriétés des composés organiques naturels ou synthétiques. D’un point de vue historique, la chimie organique aurait pour objet l’étude des substances qui constituent les organismes vivants (végétaux et animaux) d’où le nom organique. Bien que le développement formel de cette branche de la chimie ait commencé au milieu du dix-huitième siècle, les composés organiques ont été utilisés tout au long de l’histoire humaine. Tous les matériaux vivants, les aliments que nous mangeons et les matériaux fossiles que nous brulons contiennent tous des composés organiques. Différentes substances organiques ont été préparées par les civilisations anciennes comportant les alcools, les encres, les savons, les cires et les acides organiques. Depuis son modeste commencement au début des années 1800, un nombre grandissant de composés organiques ont été isolés, synthétisés et identifiés. Actuellement, il existe plus de vingt millions de composés organiques qui constituent 80% des composés chimiques connus. Le domaine de la chimie organique est beaucoup plus vaste que celui de la chimie minérale. En effet, le carbone peut se lier à lui-même de façon presque indéfinie, pour former des enchaînements extrêmement variés. Il suffit alors de se lier à quelques autres éléments (le plus souvent H, O et N seulement) pour former des millions de molécules différentes. Les applications pratiques de la chimie organique sont innombrables et l’industrie correspondante, qui va de la production des grandes matières premières par millions de tonnes/an à la chimie « fine » des médicaments ou des parfums, tient une place économique considérable. La chimie organique est donc constamment présente dans notre vie quotidienne (santé, vêtements, habitation, énergie et transports, alimentation, etc.) sans oublier qu’en outre elle est fondamentalement impliquée dans la vie elle-même, puisqu’elle règle tout le fonctionnement cellulaire des organismes vivants : activité musculaire et nerveuse, digestion, respiration, reproduction, odorat, goût, et même activité cérébrale. Le présent polycopié de cours est dédié à l’étude de chimie organique approfondi I. Il s’agit d’un support pédagogique, destiné à la base aux étudiants de troisième année licence suivant une formation de chimie pharmaceutique, mais ce cours peut également être utile aux étudiants d’autres disciplines de la chimie. Ce cours aborde l’étude de trois sujets principaux :  Les mécanismes réactionnels  Les composés aromatiques  Les composés hétérocycliques Un premier chapitre, intitulé constitue un rappel de quelques préalables indispensables que l’étudiant a due acquérir en deuxième année licence. Cependant il s’agit d’une étude simple de quelques points essentiels, tels que les bases de la nomenclature, les différents types de schématisation des molécules organiques, et l’isomérie de constitution. On y retrouve également, une étude non exhaustive de quelques fonctions chimiques principales comme les alcanes, les alcools,… Le deuxième chapitre quant à lui, s’intéresse à l’étude des mécanismes réactionnels de base en chimie organique, notamment : la substitution nucléophile, l’addition électrophile et l’élimination. La chimie des composés aromatiques fait l’objet du troisième chapitre où on retrouve une étude détaillée sur le benzène. Certains de ses dérivés qui trouvent une application dans la chimie pharmaceutique, comme les dérivés phénoliques et quinones, les dérivés de l’aniline sont également abordés. Enfin, le quatrième chapitre est consacré aux hétérocycles qui constituent aussi une grande famille de composé très diversifiée et qui joue un rôle majeur dans la synthèse des principes actifs médicamenteux.