Chimie N° 03 Les Molécules et les médicaments, exercices et correction

Chim. N° 03

Les molécules.

Exercices 18.

Cours

Exercices

   

Mots clés :

Cours de chimie seconde

les molécules,espèces chimiques ,

modélisation des atomes, modélisation des molécules,

modéles moléculaires,

formule brute, formule développée, formule semi-développée,

isomères, ...

 

 


Exercices 2018

1)- Exercice 5 page 125 : Décrire une molécule.

2)- Exercice 10 page 125 : Utiliser une formule semi-développée.

3)- Exercice 12 page 126 : Identifier des isomères.

4)- Exercice 15 page 226 : Nommer des groupes caractéristiques.

5)- Exercice 19 page 127 : Des molécules aux propriétés différentes.

6)- Exercice 20 page 128 : La naissance d’un médicament.

 

 

1)- Exercice 5 page 125 : Décrire une molécule.

La mesure du taux de créatinine dans le sang permet d’identifier un disfonctionnement de la filtration rénale.

La molécule de créatinine a pour formule brute C4H7N3O.

-  Indiquer la nature et le nombre des atomes qui constituent la molécule.

 

La molécule de créatinine :

-   Molécule polyatomique :

-   Elle contient :

-   4 atomes de carbone,

-   7 atomes d’hydrogène,

-   3 atomes d’azote,

-   1 atome d’oxygène.

-   Atomicité : 15

-   Formule brute : C4H7N3O.

-   Nom :

2-amino-1-methyl-1,5-dihydro-4H-imidazol-4-one

-   Formule développée :

 

-   Formule topologique :

 

 

2)- Exercice 10 page 125 : Utiliser une formule semi-développée.

La molécule d’acide valproïque, aux effets antiépileptiques,a pour formule semi-développée :

 

Choisir sont modèle parmi les molécules suivantes :

a)-    

b)-   

c)-    

 

La molécule d’acide valproïque :

 

-  Elle possède un groupe carboxyle :

 

-  Autres représentations de la molécule d’acide valproïque :

 

 

-  Nom : acide 2-propylpentanoïque

 

La molécule a) :

-  On peut donner les différentes représentations ou formules :

 

 

 

-  Cette molécule possède un groupe carbonyle.

-  Ce n’est pas la molécule d’acide valproïque.

 

 La molécule b) :

-  Nom : acide 2-propylpentanoïque.

-  Cette molécule correspond à la molécule d’acide valproïque.

 

-  Elle contient le groupe carboxyle, mais elle compte 8 atomes de carbone.

-  La molécule c) ne compte que 7 atomes de carbone.

 La molécule c) :

-  Nom : acide 2-éthylpentanoïque.

 

 

 

 

3)- Exercice 12 page 126 : Identifier des isomères.

 

1)-  Qu’appelle-t-on des espèces isomères ?

2)- Parmi les molécules dont les modèles sont représentés ci-dessous,

quelles sont celles d’espèces isomères ?

a)-    

b)-   

c)-    

 

1)- Définitions d’espèces isomères :

-   On appelle isomères, des espèces chimiquesqui ont la même formule brute,

mais des enchaînements d’atomes différents.

-   Des isomères ont des propriétés physiques et chimiques différentes

et constituent des espèces chimiques distinctes.

2)- Espèces isomères :

La molécule a)- :

-   Formule semi-développée :

-    

-   Formule topologique :

-    

-   Formule brute : C4H10O

La molécule b)- :

-   Formule semi-développée :

-    

-   Formule topologique :

-    

-   Formule brute : C4H8O

Molécule c)- :

-   Formule semi-développée :

-    

-   Formule topologique :

-    

-   Formule brute : C4H10O

-   Les molécules isomères sont les molécules a)- et c)-.

-   Elles ont la même formule brute et des enchaînements d’atomes différents.

 

 

4)- Exercice 15 page 226 : Nommer des groupes caractéristiques.

 Le méthotrexate est préconisé dans le traitement de la polyarthrite rhumatoïde.

-   Nommer les groupes caractéristiques repérés dans la formule semi-développée représentée ci-dessous.

 

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Les groupes caractéristiques de la molécule de méthotrexate :

 

-   Groupe 1 :

 

-   Type :

-   Groupe amine (primaire)

-   Groupe 2 :

 

-   Type :

-   Groupe amine (tertiaire)

-   Groupe 3 :

 

-   Type :

-   Groupe amide (substitué sur l’azote)

-   Groupe 4 :

 

-   Type :

-   Groupe carboxyle.

-   Pour aller plus loin :

-   Nom : (abréviation : MTX)

-   Acide (2S)-2- [(4-{[(2,4-diamino-7,8-dihydroptéridin-6-yl)

méthyl] (méthyl) amino}phényl) formamido]pentanedioïque

-   Formule brute de la molécule de méthotrexate : C20H22N8O5

-   Formule topologique de la molécule de méthotrexate :

 

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5)- Exercice 19 page 127 : Des molécules aux propriétés différentes.

 

 Lors du développement de médicaments ; des molécules ayant une structure chimique

proche d’un principe actif connu, dites analogues, sont créées et testées afin d’étudier

une éventuelle activité thérapeutique similaire.

La prométhazine, utilisée dans le traitement de l’allergie, possède également une action sédative.

La promazine est prescrite comme tranquillisant dans le cas de schizophrénie.

Formule semi-développée de la prométhazine :

 

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Formule semi-développée de la promazine :

 

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1)- Les molécules :

a)-   Pourquoi ces deux molécules sont-elles analogues ?

b)-  Ont-elles une propriété thérapeutique commune ?

2)- Isomérie :

a)-   Ces deux molécules sont-elles celles d’espèces isomères ? Justifier la réponse.

b)-  Pourquoi n’ont-elles pas des effets thérapeutiques strictement identiques ?

 

 

1)- Les molécules :

a)-   Molécules analogues :

-   Des molécules chimiques analogues sont des molécules qui ont une activité thérapeutique similaire.

-   Les deux molécules, sont analogues car,

    elles possèdent une partie commune :

 

-   Elles différent par la structure de la chaîne carbonée latérale :

 

 

 

b)-  Propriété thérapeutique commune :

-   La molécule de prométhazine possède également une action sédative :

-   Molécule qui possède des propriétés sédatives :

-   Molécule qui agit contre la douleur, l'anxiété, l'insomnie ou qui modère l'activité d'un organe.

-   La promazine est prescrite comme tranquillisant :

-   Tranquillisant : molécule qui agit comme calmant global ou en faisant disparaître l'angoisse.

-   Les molécules de prométhazine et de promazine ont des propriétés thérapeutiques commune.

2)- Isomérie :

a)-   Espèces isomères :

-   Les molécules de prométhazine et de promazine ont la même formule brute, C17H20N2S,

mais des enchaînements d’atomes différents.

-   Ceci est visible si l’on utilise les formules topologiques des deux molécules :

et

3)- Les effets thérapeutiques de ces molécules :

-   Des isomères ont des propriétés physiques et chimiques différentes

et constituent des espèces chimiques distinctes.

-   Bien que les molécules soient analogues, elles possèdent aussi des propriétés thérapeutiques différentes.

 

  

6)- Exercice 20 page 128 : La naissance d’un médicament.

 

 En 1942, une équipe médicale de Montpellier remarque qu’un sulfamide antibactérien

entraîne des hypoglycémies graves chez les patients.

En 1956, deux sulfamides hypoglycémiants sont mis sur le marché : le tolbutamide et le carbutamide.

Leur mécanisme d’action en tant qu’antidiabétique ne sera déterminé que dans les années 1980.

Extrait de

Petite histoire des médicaments de l’Antiquité à nos jours.

Y. LANDRY, éditions Dunod, 2011.

-   Le tolbutamide est un médicament antidiabétique sans activité bactérienne.

-   Formule semi-développée de la molécule :

 

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-   Nom : N-(butylcarbamoyl)-4-methylbenzenesulfonamide

-   Formule brute : C12H18N2O3S

-   Le carbutamide est un agent antibactérien avec effet secondaire antidiabétique.

-   Formule semi-développée de la molécule :

 

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-   Nom : 4-amino-N-(butylcarbamoyl)benzenesulfonamide

-   Formule brute : C11H17N3O3S

1)- Comment les chimistes ont-ils mis au point ces antidiabétiques ?

2)- Étude des molécules :

a)-   Recopier les formules semi-développées.

Entourer et nommer, le groupe caractéristique du carbutamide que l’on ne retrouve pas dans le tolbutamide.

b)-  Ce groupe caractéristique participe-t-il à l’activité antibactérienne du carbutamide ?

c)-   Quel est l’effet thérapeutique commun aux deux molécules ?

d)-  Quelle est la partie de la molécule responsable de cette activité ?

 

1)- Mise au point d’un antidiabétique :

-   Les chimistes ont mis au point ces antidiabétiques après avoir remarqué que certains sulfamides avaient des propriétés hypoglycémiantes.

2)- Étude des molécules :

a)-   Groupe caractéristique :

-   Groupe amine :

 

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-   Alors que dans la molécule de tolbutamide,

on a un groupe méthyl :

 

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-   Groupe méthyle :

b)-  Activité antibactérienne du carbutamide :

-   Le groupe amine :  participe à l’activité antibactérienne du carbutamide.

-   C’est le seul groupe qui n’est pas présent dans la molécule de tolbutamide.

-   Ce groupe a été remplacé par le groupe méthyle et la molécule de tolbutamide ne présente pas d’activité antibactérienne.

c)-   Effet thérapeutique commun aux deux molécules :

-   Les deux molécules ont des propriétés hypoglycémiantes, c’est-à-dire antidiabétiques.

d)-  Partie de la molécule responsable de

l’activité antidiabétique :

 

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