2008
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Cipriano Davide Tp de chimie Organique Page 47-48 Synthèse de (s,s)-Bis-(1-phenylethyl)-(2,4,6,8,10-tetramethyl-5,7dioxa-6-phospha-dibenzo[a,c] cyclohepten-6-yl)-amine à partir de Biphenol 1) Introduction : Cette expérience est la suite du TP n°45. Le produit synthétisé dans celui-ci (biphénol) va nous servir de point de départ pour arriver au : (s,s)-Bis-(1-phenyl-ethyl)-(2,4,6,8,10-tetramethyl-5,7-dioxa-6-phosphadibenzo[a,c]cyclohepten-6-yl)-amine à partir de Biphenol Voici le schéma de la réaction : H 3C CH3 H 3C O OH CH3 CH 3 P OH H 3C CH 3 O H 3C CH 3 N CH 3 Cipriano Davide Tp de chimie Organique Page 47-48 2) Résultats et discussion : Le mécanisme de cette réaction est malheureusement bien trop complexe pour tenter une explication de son fonctionnement. Analyse des spectres : Pour cette expérience, un spectre IR n’a pas été fait. Cependant, 3 RMN ont été effectuées ; une première à l’hydrogène 1, une seconde au carbone 13 et une dernière au phosphore 31, les trois dans le CDCl3 à 300MHz. Le spectre de l’RMN à l’hydrogène 1 présente : Un doublet 1.7333 ppm, une série de singulets entre 2.1 et 2.5 ppm, un premier multiplet de 4.65 à 4.75 ppm et un second de 7.0 à 7.32 ppm. Le spectre au Carbone 13 présente : Une série de 5 pics de 16.7 à 21.8 ppm, 2 pics très rapprochés à 52.7778 et 52.8399 ppm, 3 pics de 76.9 à 77.8 ppm et une série de 16 pics, de 125.6 à 143.8 ppm. Pour finir le spectre au phosphore 31 présente : Un pic à 142.4317. La présence de ce pic unique est normale puisque la molécule finale ne contient qu’un seul atome de phosphore. En comparant ces résultats avec les valeurs données par le protocole, on peu se rendre compte que la molécule obtenue est certainement la bonne. Hormis une petite différence dans le second spectre (les trois pics de 76.9 à 77.8 ppm ne devraient pas être la) du certainement à une légère impureté, les autre pics correspondent plutôt bien avec les valeurs attendues. Malheureusement, une analyse plus approfondie de ces spectres m’est impossible au vue de la complexité de la molécule synthétisée. Rendement : Comme l’expérience précédente ne m’a pas permis d’obtenir une masse suffisante de biphénol pour commencer ce TP dans les conditions décrites par le protocole, j’ai d’abord du ajuster les masse de réactif pour calculer le rendement réel. En tenant compte également des masses molaires des produits de départ et de fin, et si le rendement de la réaction était de 100 %, il aurait fallu obtenir une masse finale d’environ 4.3 g. Cipriano Tp de chimie Organique Davide Page 47-48 Or, cette expérience comportant plusieurs étapes, le rendement théorique final n’est que de 84 % ce qui correspondrai à une masse d’environ 3.6 g. Masse produit obtenu : 2.6235 g Masse moléculaire : 495 g/mol Mole produit obtenu : 0.0053 mol Rendement : (2.6235*100)/4.3 = 61% Mon rendement est bien inférieur au rendement théorique. Cela peu s’expliquer par le fait que j’ai subi quelques pertes lors l’étape de purification par colonne chromatographique. En effet la première partie élué s’est malencontreusement renversée et elle contenait peut être déjà un peu de mon produit final. 3) Conclusion : En dehors du petit incident lors de la chromatographie, l’expérience ne s’est pas trop mal déroulée. Le produit final n’est pas parfaitement pur comme le démontre la RMN mais elle reste tout à fait acceptable. La quantité finale de produit a été largement suffisante pour pouvoir pratiquer les analyses mais reste inférieur au rendement demandé. 4) Partie expérimentale : Avant de commencer l’expérience, on procède au montage. On adapte un réfrigérant et une allonge coudée sur un ballon de 250mL. On ferme ensuite le tout avec un bouchon en verre et un septum et on fait le vide dans le montage en y injectant une atmosphère d’azote. Cette dernière opération est réalisée à l’aide d’un ballon baudruche et d’une seringue coupée que l’on plante au travers du septum. Un ballon remplis d’azote est placé au niveau du robinet coudé afin d’éviter toute surpression. On place ensuite 28.3mL (dans mon cas : 13.15mL) de dichlorométhane dans notre ballon, puis on ajoute environ 10.95mL (6.05mL) de triméthylamine. Après agitation, on injecte encore environ 1.37mL (0.78mL) de PCl3. Cipriano Tp de chimie Organique Davide Page 47-48 Le ballon contenant tous les réactifs est ensuite placés dans un bain de glace et le mélange est agité. Après 5minutes, on ajoute environ 4.1g (2.27g) d’acide hypochlorique de l’amine sous forme de sel à l’aide d’un entonnoir. Au bout de 5 minutes on retire le ballon du bain de glace et on laisse agiter pendant 4 heures à température ambiante. Ensuite, on replonge le ballon dans un bain glacé tout en agitant. Il s’agira ensuite d’ajouter environ 3.8g (2.1g) de biphénol puis de laisser agiter toute la nuit. On procède finalement à une extraction du produit en ajoutant 100mL d’eau ainsi que 50mL de dichlorométhane. On prélève la phase organique, on la sèche sur MgSO4 anhydre et on évapore le solvant. La dernière étape consiste à purifier le produit final par colonne chromatographique. RMN (1H, CDCl3, 300MHz): 1.71 (d, 6H), 2.09 (s, 3H), 2.33 (s, 3H), 2.35 (s, 3H), 2.47 (s, 3H), 4.58-4.78 (m, 2H), 6.98-7.03 (m, 14H) RMN (13C, CDCL3, 300MHz): 16.3, 17.3, 20.8, 52.5, 109.6-148.0 RMN (31P, CDCL3, 300MHz): 142.2 Rendement de la réaction environ 84% 5) Références : • • Traité de Chimie Organique, Vollhardt & Schore, 4ème édition. Base de données informatique Beilstein
