Les molécules. Exercices 18. |
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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, ... |
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 : |
La molécule d’acide valproïque,
aux effets antiépileptiques,a pour formule semi-développée : Choisir sont modèle parmi les molécules
suivantes : a)-
b)-
c)-
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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. - Nom : acide 2-éthylpentanoïque. |
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)-
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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. |
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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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 :
Formule semi-développée de la promazine :
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. |
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 :
-
Nom : N-(butylcarbamoyl)-4-methylbenzenesulfonamide -
Formule brute : C12H18N2O3S -
Le carbutamide est un agent antibactérien avec effet
secondaire antidiabétique. -
Formule semi-développée de la molécule :
-
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 :
- Alors que dans la molécule de tolbutamide, on a un
groupe méthyl :
-
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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