Synthése de la phénacétine

FICHE 1
PRÉSENTATION
Titre
SYNTHESE DE LA PHENACETINE
Type d'activité
Activité documentaire
Objectifs de
l’activité
Références par
rapport au
programme
Contrôle de la réaction par spectroscopies IR et RMN.
Cette activité illustre le thème : AGIR / Défis du XXIème siècle
et le sous thème : Synthétiser des molécules, fabriquer de nouveaux matériaux
en classe de terminale S
Notions et contenus
Sélectivité en chimie organique
Composé polyfonctionnel : réactif
chimio-sélectif, protection de fonctions.
Compétences exigibles
Identifier des réactifs et des produits à l’aide de
spectres et de tables fournis.
Prérequis : Thème : OBSERVER / Analyse spectrale :
 Exploiter un spectre IR pour déterminer des groupes caractéristiques à l’aide de tables
de données ou de logiciels.

Relier
un spectre RMN simple à une molécule organique donnée, à l’aide de tables de
Conditions de mise
données ou de logiciels.
en œuvre
Durée : 1h
Contraintes matérielles : aucune
Remarques
Auteur
Cette activité est à mettre en relation avec l’activité expérimentale : la synthèse du
paracétamol.
Brigitte VRAY
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
Académie de LYON
FICHE 2
LISTE DU MATÉRIEL
TITRE DE L’ACTIVITÉ
SYNTHESE DE LA PHENACETINE
Le matériel nécessaire aux manipulations disposé sur la paillasse du professeur.




Aucun
Le matériel nécessaire aux manipulations disposé sur la paillasse des élèves.
 Aucun



Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
FICHE 3
FICHE POUR LE PROFESSEUR
TITRE DE L’ACTIVITÉ
SYNTHESE DE LA PHENACETINE
1ère étape : Préparation du paracétamol :
Le paracétamol se prépare par acétylation de la fonction amine du 4-aminophénol, selon le schéma suivant :
(CH3CO)2O
H2O
1. En comparant les formules des 2 molécules, quelles fonctions sont modifiées au cours de cette réaction ?
On observe le passage de la fonction amine à la fonction amide.
1. Les spectres IR du 4-aminophénol et du paracétamol sont donnés ci-après.
Spectre IR du 4-aminophénol
Spectre IR du paracétamol
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
Une table nécessaire à l’interprétation des spectres est donnée en annexe (1).
a) Identifier les bandes d’absorption situées entre 3200 cm-1 et 3600 cm-1 pour les 2 spectres.
On observe 2 bandes d’absorption pour le 4-aminophénol dues au groupe NH2 et 1 bande d’absorption pour
le paracétamol correspondant au groupement –NH- de l’amide.
b) Sur le spectre IR du paracétamol, identifier la bande d’absorption située entre 1640 cm-1 et 1680 cm-1.
Cette bande d’absorption correspond à la vibration d’élongation de la liaison C = O de l’amide.
c) A partir des groupes caractéristiques identifiés, montrer que l’acétylation du 4-aminophénol s’est produite.
Ces 2 spectres montrent bien le passage du groupe amine du 4-aminophénol vers le groupe amide du
paracétamol.
2ème étape : Préparation de la phénacétine :
La phénacétine se prépare par alkylation du paracétamol en milieu basique en présence d’iodoéthane, selon le
schéma suivant :
OH
OH
C2 H5 I
+
NaOH
NaOHC2H5I
C2 H5 I NaI +
+
Bu4NBr
Bu4NBr
K2CO3
NHCOCH3
NHCOCH3
OC2 H5
OC2 H5
NaI
+
NHCOCH3
NHCOCH3
1. La réaction est une substitution nucléophile SN.
Justifier cette qualification en précisant le mécanisme réactionnel.
Cette réaction est une substitution (SN) car l’halogène I est remplacé par un groupement d’atomes.
Elle est nucléophile (SN), car l’ion phénate obtenu en milieu basique porte un doublet libre, et apporte les
électrons nécessaires à la nouvelle liaison, c’est donc un réactif nucléophile.
2. Analyser les spectres RMN du paracétamol et de la phénacétine donnés ci-après.
Pour chaque signal, l’intensité est donnée sous forme de chiffres (1H, 2H et 3H).
Une table nécessaire à l’interprétation des spectres est donnée en annexe (2).
(a)
(a)
Spectre RMN du paracétamol
(d)
(b)
(c)
(a) (a)
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
Proton
Déplacement chimique
 (ppm)
Allure
Intégration
Remarque
H (a)
6,8-7,4
multiplet
2H
Proton aromatique
H (b)
8,2
singulet
1H
Aucun proton comme proche voisin
H (c)
2,0
singulet
3H
Aucun proton comme proche voisin
H (d)
9,0
singulet
1H
Aucun proton comme proche voisin
(a) (a)
(e)
(b)
(d)
(c)
(a) (a)
Spectre RMN de la phénacétine
Proton
Déplacement chimique
 (ppm)
Allure
Intégration
Remarque
H (a)
6,8-7,4
multiplet
2H
Proton aromatique
H (b)
8,0
singulet
1H
Aucun proton comme proche voisin
H (c)
2,1
singulet
3H
Aucun proton comme proche voisin
H (d)
4,0
quadruplet
2H
Chaque proton possède 3 proches voisins
H (e)
1,3
triplet
3H
Chaque proton possède 2 proches voisins
3. Montrer à partir de cette analyse que l’alkylation s’est faite sur la fonction phénol et n’a pas touché la
fonction amide.
Dans le spectre RMN de la phénacétine, la chaine alkyle est présente, l’alkylation s’est donc faite. La présence du
pic large de l’amide à environ 8 ppm et la disparition du singulet 1H à 9 ppm prouvent que l’alkylation s’est faite
sur la fonction phénol et n’a pas touché la fonction amide.
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
FICHE 4
FICHE ÉLÈVE
TITRE DE L’ACTIVITÉ
SYNTHESE DE LA PHENACETINE
BRUXELLES - Dimanche 01 juin 2008 06h00
La police a interpellé dans la nuit de samedi à dimanche un ressortissant néerlandais qui était en possession de
20 kilos de phénacétine à la gare du Midi à Bruxelles, a-t-on appris auprès du parquet de Bruxelles.
L'homme a été interpellé à la descente de son train. La phénacétine est un analgésique utilisé comme produit de
coupe de la cocaïne. Elle se présente sous la forme d'une fine poudre blanche qui rappelle celle de la cocaïne.
La phénacétine est utilisée depuis longtemps comme anti-fièvre, mais on a découvert qu'elle était cancérigène et
pouvait provoquer des problèmes rénaux et des maladies du sang. On l'a donc retirée du marché.
Depuis le début des années 2000, elle est régulièrement utilisée pour frelater de la cocaïne. En mars dernier, la
police avait interpellé dans un train Eurostar en partance pour Londres un Bruxellois en possession de 30 kilos
de cette substance.
L’avenir.net
La phénacétine ou N-(4-éthoxyphényl)acétamide, composé analgésique et antipyrétique, peut être préparée à partir
du 4-aminophénol en deux étapes.
Le produit intermédiaire est le paracétamol, ou N-(4-hydroxyphényl) éthanamide.
1ère étape : Préparation du paracétamol :
Le paracétamol se prépare par acétylation de la fonction amine du 4-aminophénol, selon le schéma suivant :
(CH3CO)2O
H2O
2. En comparant les formules des 2 molécules, quelles fonctions sont modifiées au cours de cette réaction ?
3. Les spectres IR du 4-aminophénol et du paracétamol sont donnés ci-après.
a) Identifier les bandes d’absorption situées entre 3200 cm-1 et 3600 cm-1 pour les 2 spectres.
b) Sur le spectre IR du paracétamol, identifier la bande d’absorption située entre 1640 cm-1 et 1680 cm-1.
c) A partir des groupes caractéristiques identifiés, montrer que l’acétylation du 4-aminophénol s’est
produite.
Une table nécessaire à l’interprétation des spectres est donnée en annexe (1).
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
Spectre IR du 4-aminophénol
Spectre IR du paracétamol
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
2ème étape : Préparation de la phénacétine :
La phénacétine se prépare par alkylation du paracétamol en milieu basique en présence d’iodoéthane, selon le
schéma suivant :
OH
OH
+
NHCOCH3
C2 H5 I
NHCOCH3
OC2 H5
OC2 H5
NaOH
NaOHC2H5I
C2 H5 I NaI +
+
Bu4NBr
Bu4NBr
K2CO3
NaI
+
NHCOCH3
NHCOCH3
1. La réaction est une substitution nucléophile (SN).
Justifier cette qualification en précisant le mécanisme réactionnel.
2. Analyser les spectres RMN du paracétamol et de la phénacétine donnés ci-après.
Pour chaque signal, l’intensité est donnée sous forme de chiffres (1H, 2H et 3H).
Une table nécessaire à l’interprétation des spectres est donnée en annexe (2).
Spectre RMN du paracétamol
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
Spectre RMN de la phénacétine
3. Montrer à partir de cette analyse que l’alkylation s’est faite sur la fonction phénol et n’a pas touché la
fonction amide.
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
ANNEXE 1 :
Tableau des bandes caractéristiques en spectroscopie infrarouge.
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON
ANNEXE 2 :
Table de valeurs de déplacement chimique  (ppm) de quelques protons en spectroscopie RMN.
Type de proton
Déplacement chimique  (ppm)
-CH-C
0,8 à 1
CH3–C–O-
1,15 à 1,3
CH3–CO–NH2 (ou NR2)
2 à 2,1
-CH-O-Ar
3,7 à 4,3
ArOH
4,5 à 10
-CO–NH-
5,5 à 8,5
ArH
6,0 à 9,5
Auteur : Brigitte VRAY
Académie de LYON