2006
publicité
Pauline Bonvin Décembre ‘07 Synthèse n°37 SYNTHÈSE DE LA DIAMINO-2,4-HYDROXY-6-PYRIMIDINE INTRODUCTION : Le but de ce projet était de synthétiser de la diamino-2,4-hydroxy-6pyrimidine à partir de la guanidine (NH2C(NH)NH2)) et du cyanoacétate d’éthyle (CNCH2COOCH2CH3). Cette réaction a eu lieu en milieu basique protique ? EtO-Na+/EtOH. Schéma de la réaction : O NH H2N NH2 + N H3C E tO -N a + / E tO H N H2N OH N O NH2 La diamino-2,4-hydroxy-6-pyrimidine est utilisée en tant que XY. MÉCANISME RÉACTIONNEL : Ce mécanisme réactionnel comporte plusieurs étapes. 1. Attaque nucléophile de l’oxygène de la fonction ester sur un hydrogène du NH2 de la guanidine. Ceci aboutit à la formation d’un intermédiaire tétraédrique. 2. Réaction intramoléculaire aboutissant à la régénération de la fonction carbonyle et à la libération d’une molécule d’éthanol. 3. La base du milieu (EtO-) attaque l’hydrogène le plus acide, celui de la fonction amine terminale. On obtient ainsi un azote chargé négativement, très nucléophile. 4. Attaque intramoléculaire de l’azote nucléophile sur le carbone de la fonction cyanure aboutissant à la formation d’un cycle azoté. Reprotonation par l’éthanol du milieu. 5. Attaque de l’éthanolate (basique) sur l’hydrogène le plus acide présent, celui situé sur le carbone en α du carbonyle. Reprotonation de la fonction amine située sur le carbone en β du carbonyle. 6. Attaque de l’éthanolate sur le nouvel hydrogène le plus acide, celui situé sur l’amine en para du carbonyle. Reprotonation de la fonction amine située sur le carbone en α de l’amine. -1- Synthèse de la diamino-2,4-hydroxy-6-pyrimidine Pauline Bonvin TP 37 7. Attaque de l’éthanolate sur le nouvel hydrogène le plus acide, celui situé sur l’amine en α du carbonyle. Protonation de l’oxoanion pour former la fonction alcool. N NH O H H2N N + H3C - O O 1. N H H H2N O NH + CH3 HN O -E tO H H2N E tO NH 2. NH N O - HN 3. H H HN N O O E tO H - NH HN E tO -/ E tO H 4. E tO -/ E tO H HN 6. 5. HN N H O OH E tO / E tO H N 7. ANALYSE NH2 - HN H2N N H HN NH N NH2 DES SPECTRES : H2N N NH2 Le produit de la synthèse a été analysé par RMN. Cette dernière a permis de mettre en évidence. Le solvant utilisé était le DMSO. RMN Les valeurs de déplacements chimiques obtenues sont rassemblées dans le tableau ci-dessous. Elles sont comparées à celles données dans Beilstein. -2- Synthèse de la diamino-2,4-hydroxy-6-pyrimidine Pauline Bonvin TP 37 Déplacements chimiques théoriques [ppm] (1) Déplacements chimiques expérimentaux [ppm] 3.35 4.40 5.90 6.10 9.65 Multiplicit é Intégrale Singulet Singulet Singulet Singulet Singulet 3.10 1.04 2.09 2.00 1.00 Protons corresponda nts H2O H NH2 NH2 OH OH N H2N RENDEMENT ET N H NH2 PURETÉ : La masse de produit obtenu est de 3.43g ce qui correspond à 0.027 [mol]. Sachant que l’on obtient une mole de produit pour une mole de réactif, la quantité maximale de diamino-2,4-hydroxy-6-pyrimidine attendue est 0.05 [mol]. Ceci équivaut à un rendement de 53.6%. Si l’on excepte les traces d’eau relevées précédemment, l’analyse RMN est exempte de toute trace d’impuretés. On peut donc en déduire que le produit obtenu est très pur. CONCLUSION : L’expérience s’est bien déroulée et a permis d’obtenir un produit d’une bonne pureté avec un rendement correct. PARTIE EXPÉRIMENTALE : Deux solutions identiques d’éthylate de sodium ont été préparées en dissolvant 1.15g de sodium dans 25mL d’éthanol. Dans la première solution, 5.65g de cyanoacétate d’éthyle ont été ajoutés alors que 4.85g de guanidine ⋅ HCl ont été ajoutés dans la deuxième solution. Cette dernière a été filtrée afin de retirer le NaCl formé puis mélangée à la solution d’éthyle sodiocyanoacétate. Le mélange a été chauffé deux heures à reflux avant d’être passé au Rotavapor. Le solide obtenu a ensuite été recristallisé dans 15mL d’eau chaude, acidifiée avec 3.5mL d’acide acétique. Le produit final est recueilli sous forme de cristaux jaunes. -3- Synthèse de la diamino-2,4-hydroxy-6-pyrimidine Pauline Bonvin TP 37 Réactifs guanidine ⋅ HCl cyanoacétate d’éthyle éthylate de sodium Produit diamino-2,4hydroxy-6pyrimidine Masse molaire [g/mol] 95.53 113.11 Masse [g] 4.85 5.65 Nombre de moles [mol] 0.051 0.050 68.05 Masse molaire [g/mol] 128.13 Equivalent pour la réaction 1 1 solvant Masse théoriqu e [g] 6.40 Nombre de moles [mol] 0.050 Masse obtenue [g] 3.43 Rendement 53.6% RÉFÉRENCES : Protocole des Travaux Pratiques de Chimie Organique 3ème semestre – 2007/2008 (2) D.H. Williams et I Fleming, Spectroscopic Methods in Organic Chemistry, Mc Graw-Hill (3) K.P.C. Vollhardt et N.E. Schore, Traité de Chimie Organique, 4ème édition (2003), De Boeck (4) http://fr.wikipedia.org (5) http://riodb01.ibase.aist.go.jp/sdbs/cgi-bin/direct_frame_top.cgi (1) -4-
