Chimie Verte: Chapitre 1 Techniques
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Questions and Answers

Quel est le but de la chimie verte?

La chimie verte vise à concevoir des produits et des procédés chimiques qui réduisent ou éliminent l'utilisation et la synthèse de substances dangereuses.

Quel est le premier principe de la chimie verte?

  • Concevoir des produits chimiques plus sûrs
  • Synthèses chimiques moins dangereuses
  • Prévention des déchets (correct)
  • Economie d'atomes
  • Quel est le facteur E ?

  • Une mesure de l'économie d'atomes d'une réaction
  • Une mesure de l'impact environnemental d'un procédé (correct)
  • Une mesure de la vitesse d'une réaction
  • Une mesure de la sélectivité d'un catalyseur
  • L'eau est un solvant vert idéal car elle est non toxique, non inflammable et disponible en abondance.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les deux types de catalyse?

    <p>Les deux types de catalyse sont la catalyse homogène et la catalyse hétérogène.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que l'hapticité d'un ligand?

    <p>L'hapticité d'un ligand représente le nombre d'atomes de carbone liés directement au métal. Elle est symbolisée par la lettre η, suivie d'un exposant indiquant le nombre d'atomes de carbone.</p> Signup and view all the answers

    La règle des 18 électrons stipule que la couche de valence d'un métal de transition est la plus stable lorsqu'elle contient 18 électrons.

    <p>True (A)</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les deux familles principales de ligands?

    <p>Les deux familles principales de ligands sont les ligands donneurs (L) et les ligands accepteurs (X).</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les avantages de l'eau supercritique comme solvant?

    <p>L'eau supercritique est non toxique, non inflammable, recyclable et son pouvoir solvant est ajustable en fonction de la température et de la pression. Elle est également miscible avec les solvants organiques et présente une faible solubilité des sels minéraux.</p> Signup and view all the answers

    En quoi la réaction d'hydroformylation est-elle importante en chimie verte?

    <p>La réaction d'hydroformylation permet d'accéder aux aldéhydes, des intermédiaires importants dans la synthèse organique, à partir d'alcènes avec une économie d'atomes de 100%.</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les principales étapes de la catalyse hétérogène?

    <p>Les principales étapes de la catalyse hétérogène sont l'adsorption des réactifs sur la surface du catalyseur, la réaction sur la surface du catalyseur et la désorption du produit.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que la réaction de Heck?

    <p>La réaction de Heck est un couplage croisé entre un halogénure insaturé ou un triflate avec un alcène, en présence d'un catalyseur au palladium(0), pour former un alcène substitué.</p> Signup and view all the answers

    Que signifie le terme "transmétallation"?

    <p>La transmétallation est une réaction d'échange d'élément métallique. Un groupement partant est transféré d'un métal à un autre.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage principal de la réaction de Sonogashira?

    <p>Elle permet de réaliser des couplages d'alcynes terminaux avec une large gamme de composés organiques. (B), Elle s'effectue dans des conditions douces et respectueuses de l'environnement. (C)</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que la réaction de Negishi?

    <p>La réaction de Negishi est un couplage croisé entre un dérivé halogéné et un dérivé organozincique, catalysée par le nickel ou le palladium(0), pour former une nouvelle liaison C-C.</p> Signup and view all the answers

    Expliquez la principale différence entre la réaction de Stille et la réaction de Hiyama.

    <p>La principale différence réside dans l'utilisation d'un composé organostannique dans la réaction de Stille et d'un composé organosilané dans la réaction de Hiyama. Le silicium est moins toxique que l'étain, ce qui rend la réaction de Hiyama plus verte.</p> Signup and view all the answers

    Expliquez le mécanisme de la réaction de Tsuji-Trost.

    <p>La réaction de Tsuji-Trost se déroule en trois étapes principales : la coordination du substrat au catalyseur, la formation d'un intermédiaire π-allyle cationique et l'attaque du nucléophile sur l'intermédiaire π-allyle.</p> Signup and view all the answers

    La réaction de Tsuji-Trost est une réaction stéréospécifique.

    <p>False (B)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Qu'est-ce que la chimie verte ?

    La chimie verte vise à concevoir des produits et des procédés chimiques écologiques pour réduire ou éliminer les substances dangereuses.

    Quels sont les 12 principes de la chimie verte ?

    Les 12 principes de la chimie verte sont des directives pour l'éco-conception et la gestion du cycle de vie des produits.

    Expliquez l'économie d'atomes.

    L'économie d'atomes maximise l'incorporation des matériaux utilisés dans le produit final, minimisant les déchets.

    Qu'est-ce que le facteur E ?

    Le facteur E mesure l'impact environnemental d'un procédé chimique en comparant la masse des déchets à celle du produit souhaité.

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    Quels sont les critères d'un solvant vert ?

    Les solvants verts doivent être : disponibles, abordables, recyclables, non toxiques, biodégradables, et avoir une bonne performance.

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    Pourquoi l'eau est-elle considérée comme un solvant vert ?

    L'eau est un solvant vert car elle est peu chère, disponible, non toxique et non inflammable.

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    Expliquez les propriétés d'un fluide supercritique.

    Un fluide supercritique a des propriétés uniques, comme une densité élevée et une faible viscosité, en raison de sa pression et sa température critiques.

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    En quoi le CO2 supercritique est-il un solvant vert ?

    Le CO2 supercritique est un solvant vert car il est non toxique, non inflammable, renouvelable, et son pouvoir solvant est ajustable.

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    Qu'est-ce qu'un agrosolvant ?

    Les agrosolvants sont issus de la biomasse végétale, comme le bois, les céréales, ou les oléagineuses, et remplacent les solvants d'origine pétrolière.

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    Décrivez les liquides ioniques.

    Les liquides ioniques sont des solvants liquides à température ambiante, composés uniquement d'ions, et ils sont généralement non inflammables.

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    Expliquez la chimie sans solvant.

    La chimie sans solvant vise à réduire la consommation de solvants en utilisant les réactifs comme milieux réactionnels ou en utilisant des méthodes d'activation.

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    Comment les microondes peuvent-elles être utilisées en chimie verte ?

    Le chauffage par microondes accélère les réactions chimiques en chauffant directement les molécules, ce qui peut être plus efficace que le chauffage classique.

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    Expliquez le principe de la sonochimie.

    La sonochimie utilise les ultrasons de puissance pour produire des effets de cavitation acoustique, créant des conditions extrêmes et accélérant les réactions.

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    Qu'est-ce qu'un catalyseur ?

    Un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction sans être consommée.

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    Qu'est-ce qu'un cycle catalytique ?

    Un cycle catalytique décrit les étapes successives subies par le catalyseur lors d'une réaction.

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    Expliquez l'échange de ligand.

    L'échange de ligand est une réaction de substitution où un ligand est remplacé par un autre.

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    Qu'est-ce que l'addition oxydante ?

    L'addition oxydante est une réaction où une entité A-B se scinde et se lie au centre métallique.

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    Qu'est-ce que l'élimination réductrice ?

    L'élimination réductrice est une réaction inverse de l'addition oxydante où deux ligands se séparent du métal pour former A-B.

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    Expliquez la métathèse d'une liaison σ.

    La métathèse d'une liaison σ est l'activation d'une liaison σ A-B, menant à la formation de LnM-A et X-B.

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    Qu'est-ce que la métathèse d'une liaison  ?

    La métathèse d'une liaison  est l'activation d'une liaison  A=B, conduisant à la formation du complexe LnM-A-B-X.

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    Qu'est-ce que l'insertion ?

    L'insertion est une réaction où un ligand insaturé A=B s'insère dans une liaison M-X.

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    Expliquez la transmétallation.

    La transmétallation est une réaction d'échange d'élément métallique entre deux composés organométalliques.

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    Qu'est-ce que la réaction d'hydroformylation ?

    La réaction d'hydroformylation est une réaction catalysée permettant d'accéder aux aldéhydes à partir d'alcènes.

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    Quelle est la réaction d'hydrogénation des alcènes ?

    L'hydrogénation des alcènes est la réaction catalytique de fixation d'une molécule de H2 sur une double liaison C=C.

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    Expliquez le procédé Wacker.

    Le procédé Wacker utilise le mélange PdCl2 + CuCl2 pour oxyder les alcènes en aldéhydes ou cétones.

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    Qu'est-ce que l'époxydation des alcènes ?

    L'époxydation des alcènes est la synthèse d'époxydes à partir d'alcènes en utilisant des hydroperoxydes et des catalyseurs métalliques.

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    Expliquez la métathèse des alcènes.

    La métathèse des alcènes est une réaction catalysée qui permet l'échange réversible de groupements alkylidènes entre deux alcènes.

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    Qu'est-ce que la réaction de Heck ?

    La réaction de Heck est une réaction catalysée au palladium qui permet de synthétiser des alcènes substitués.

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    Expliquez la réaction de Sonogashira.

    La réaction de Sonogashira est une réaction de couplage d'alcynes terminaux avec des halogénures d'aryle ou de vinyle.

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    Qu'est-ce que la réaction de Negishi ?

    La réaction de Negishi est une réaction de couplage croisé entre un dérivé halogéné et un dérivé organozincique.

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    Expliquez la réaction de Suzuki.

    La réaction de Suzuki est une réaction de couplage croisé entre un acide boronique et un halogénure organique.

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    Qu'est-ce que la réaction de Stille ?

    La réaction de Stille est une réaction de couplage croisé entre un composé organostannique et un dérivé halogéné.

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    Qu'est-ce que la réaction de Hiyama ?

    La réaction de Hiyama est une réaction de couplage croisé entre des halogénures d'aryle, d'alkyle ou de vinyle et des organosilanes. Elle est catalysée au palladium.

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    Study Notes

    Master Techniques d'Analyse et Control Qualité Industriel (TACQI)

    • Année universitaire 2023/2024
    • Cours de Chimie verte & Catalyse
    • Semestre 1

    Chapitre 1: Chimie Verte

    • Introduction: La chimie verte vise à concevoir des produits et procédés chimiques réduisant/éliminant l'utilisation de substances dangereuses, comprenant des risques physiques, toxicologiques et globaux (ex : destruction de la couche d'ozone, changemen climatique).
    • Les 12 principes de la chimie verte: édictés par Anastas et Warner en 1998, ces principes guident l'éco-conception des produits, tout au long de leur cycle de vie.
    • Economie d'atomes: Minimiser la production de déchets en intégrant le maximum des atomes des réactifs dans le produit final.
    • Facteur Environnemental de Sheldon (Facteur E): Mesure l'impact environnemental d'une synthèse, en évaluant la quantité de déchets générée par rapport au produit désiré.
    • Solvants verts: L'eau, les fluides supercritiques, les solvants bio-sourcés et les liquides ioniques sont des exemples de solvants alternative aux solvants d'origine pétrolière.

    Chapitre 2: Catalyse

    • Introduction: La catalyse accélère les réactions chimiques en diminuant l'énergie d'activation, sans être consommée dans le processus, permettant une meilleure utilisation des atomes et une économie d'énergie.

    • Généralité sur les structures des complexes de coordination: La chimie de coordination associe des molécules organiques (ligands) à un métal de transition (élément central).

    • Liaison métal-ligand: Différencie les liaisons covalentes (un électron par atome) et les liaisons datives (deux électrons provenant du ligand).

    • Décompte des électrons, règle des 18e-: Déterminer le nombre d'électrons de valence pour prédire la stabilité des complexes métalliques de transition.

    • Etapes élémentaires du cycle catalytique: Présente les étapes clés des réactions catalytiques en incluant, la dissociation, l'association et la substitution du ligand.

    • Réactions de couplage croisé (C-C): Décrit les réactions catalysées avec le palladium, dont Heck, Sonogashira, Negishi, Stille, Suzuki, Hiyama-Danemark et Tsuji-Trost, et leurs applications (préparation de molécules organiques, médicaments, etc).

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    Description

    Ce quiz aborde le premier chapitre sur la chimie verte dans le cadre du cours de Chimie verte & Catalyse. Il couvre les principes fondamentaux de la chimie verte, y compris l'éco-conception, l'économie d'atomes, et le facteur environnemental. Testez vos connaissances sur ces concepts essentiels pour réduire l'impact environnemental des produits chimiques.

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