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Un acide carboxylique ou un dérivé comporte une fonction trivalente dont le C=O est électrophile et porte un groupe partant (hormis CN).
Ces fonctions ont différents sites réactifs.
La fonction COOH a un H acide et le carboxylate conjugué est un nucléophile.
L’estérification complète par le diazométhane utilise cette double réactivité.
Les hydrures s’additionnent sur les fonctions trivalentes et les réduisent.
La réduction peut-être totale ou partielle.
Un nucléophile réagit sur le C électrophile. Le mécanisme est une addition/élimination car la SN directe n’existe pas sur un Csp2.
Sur un acide carboxylique l’addition de lithien donne une cétone et la réaction d’un nucléophile NuH est souvent équilibrée et lente.
Une forme activée (chlorure ou anhydride) permet d’avoir une réaction plus efficace.
L’estérification de Steglich emploi une activation par un dimide : le DCC.
Un ester ou un amide sont attaqués par un $\rm Nu^-$ ou un NuH en présence d’un catalyseur acide.
Un amide de Weinreb subit une monoaddition d’un organomagnésien et donne une cétone.
Un nitrile subit également l’addition de nucléophiles.
La déprotonation en $\alpha$ des fonctions trivalentes donnent un énolate nucléophile. La forme énolique, favorisée en milieu acide, est aussi nucléophile. Ceci permet la substitution d’un H en $\alpha$.
La condensation de Claisen est l’addition de l’énolate d’un ester partiellement formé sur un autre ester donne un β-cétoester. La réaction intermoléculaire est la cyclisation de Dieckmann.
Le H en $\alpha$ d’une cétone est plus acides que celui $\alpha$ d’un ester. L’énolate de cétone s’additionne sur un ester et donne une β−dicétone.
Un amide peut être obtenu par le réarrangement de Beckmann.
Un amide peut être N-alkylé.
Un amide conduit à une amine par dégradation d’Hoffmann.
