Synthèse du paracétamol : Protocole de laboratoire

-1-
ACTIVITE EXP : SYNTHESE DU PARACETAMOL
Le paracétamol (contraction de para-acétyl-amino-phénol) est la substance
active de nombreuses spécialités médicamenteuses de la classe des
antalgiques antipyrétiques non salicylés. Il est indiqué dans le traitement
symptomatique de la fièvre et des douleurs d'intensité faible à modérée, seul
ou en association à d'autres analgésiques. Contrairement à l'aspirine, il est
dépourvu de propriétés anti-inflammatoires et n'agit pas sur l'agrégation
plaquettaire.
Le paracétamol est synthétisé au laboratoire à partir d’anhydride éthanoïque et de 4-aminophénol (ou
«para-aminophénol») dissous en milieu aqueux. L’équation associée à la réaction s’écrit :
Cette réaction peut être considérée comme rapide et totale.
I. Réalisation du protocole
 Réaliser l’ensemble des étapes décrites ci-dessous. En cas d’attente, répondre aux questions de la partie II.
GANTS + LUNETTES obligatoire
Etape1 :
 En utilisant un cristallisoir rempli à moitié d’eau, préparer un bain-marie à 80°C environ sur la plaque
chauffante électrique.
 Préparer un autre cristallisoir contenant de l’eau et des glaçons.
 Dans un erlenmeyer propre et sec, introduire :
- m=2,8g de 4-aminophénol
- V1 = 20mL de solution d’acide éthanoïque à 2mol.L-1.
 Introduire un barreau aimanté puis adapter un réfrigérant à air à l’erlenmeyer.
 Tout en agitant, chauffer l’erlenmeyer à l’aide du bain-marie à 80°C jusqu’à dissolution totale de
l’aminophénol.
 Sortir l’erlenmeyer du bain-marie et refroidir le mélange en plaçant l’erlenmeyer sous un courant d’eau
froide.
 Sous la hotte, ajouter lentement environ V2 = 3,5mL d’anhydride éthanoïque (très corrosif) en agitant
manuellement.
 Refroidir le mélange dans un bain d’eau glacée et attendre la cristallisation. Gratter éventuellement avec
la baguette de verre le fond de l’erlenmeyer pour faciliter la cristallisation.
Etape2 :
 Filtrer le mélange pour récupérer les cristaux à l’aide d’une fiole à vide et d’un filtre Büchner.
 Rincer avec un minimum d’eau distillée froide.
Les cristaux obtenus sont du paracétamol dit «brut » contenant des impuretés.

Eta
p
 D
 T
r
 A
j
A
ju
 R
l’
e
 F
i
 L
e
 L
e
Au
Eta
p
M
II.
Q
C
4-a
m
a
n
ét
h
pa
ét
h
1)
M
a
b
c
d
p
e3 :
ans un béc
r
ansvaser l
e
j
outer, petit
TTENTIO
N
squ’à diss
o
efroidir do
u
e
rlenmeyer,
i
ltrer à nou
v
e
s récupér
e
e
s placer d
a
u
bout d’un
p
e4 :
M
esurer la t
e
Q
uestions
omposé
m
inophénol
n
hydride
h
anoïque
racétamol
acide
h
anoïque
M
ise en œ
u
a
- Etape 1
- Qu
e
- Pou
- Jus
t
- Pou
b
- Etape 2
- Co
m
-
A
pr
è
- Jus
t
c
- Etape 3
- à c
h
- à fr
o
 En d
é
d
-
A
ssocie
r
her, faire c
h
e
s cristaux
d
à petit, len
t
N
: ne pas
v
o
lution total
e
u
cement l’
e
puis en le
v
eau sur B
ü
e
r dans une
a
ns l’étuve.
certain te
m
e
mpérature
As
p
A 25°C
e
105Pa
(
Solid
e
Liquide
densi
t
Solid
e
Liquide
u
vre du pr
o
:
e
l est le rôl
e
rquoi chau
f
t
ifier l’ajout
rquoi refroi
d
:
m
ment élimi
è
s filtration,
t
ifier l’utilis
a
:On dissou
t
h
aud : solid
e
o
id : solide i
é
duire l’inté
r
r
un nom c
h
i
h
auffer envi
d
e paracét
a
t
ement, en
v
v
erser tout
e
e
.
e
rlenmeyer
plaçant da
n
ü
chner pour
coupelle p
r
m
ps (le plus
de fusion
θ
p
ect
e
t sous
(
1 bar)
e
blanc
incolore
t
é: 1,08
e
blanc
incolore
o
tocole
e
de l’acide
é
f
fe-t-on ?
lent d’anhy
d
d
ir le méla
n
ne-t-on l’e
x
pourquoi f
a
a
tion d’eau
d
t
les crista
u
e
et impure
t
nsoluble, i
m
r
êt de cette
h
oisi dans l
a
i
dentificatio
ron 40mL
d
a
mol «brut
»
v
iron 20mL
e
l’eau disti
l
: d’abord
à
n
s un bain
d
assécher l
e
r
éalableme
long possi
b
θ
fus des cri
s
Risq
é
thanoïqu
e
d
ride éthan
n
ge dans u
n
x
cès d’anhy
d
a
ut-il laver l
d
istillée froi
d
u
x bruts da
n
t
és sont so
l
m
puretés s
o
étape dite
a
liste suiv
a
n - isoleme
-2-
d
’eau distill
é
»
(avec le
b
d’eau distil
l
l
lée d’un c
o
à
l’air, pui
s
d
’eau glacé
e
e
s cristaux
nt pesée.
b
le), repes
e
s
taux obte
n
ues
e
?
oïque au
m
n
bain d’ea
u
d
ride éthan
es cristaux
d
e en petit
e
n
s un solva
n
l
ubles dans
o
lubles dan
s
de recristal
a
nte pour le
nt -
p
urific
a
é
e à 80 °C.
b
arreau aim
a
l
ée chaude
.
o
up ! Pose
r
s
en faisa
n
e
, jusqu’à l
a
de paracét
a
e
r les crista
u
n
us à l’aide
Solubilité
8g.L-1
à
33g.L-
1
85 g.L-1
à
la solubilit
é
en mili
e
Réagit av
e
donnant l’
a
est
i
10g.L-1
à
250g.L-1
à
Très grand
e
de 0°C
à
m
élange.
u
glacée
oïque en fi
n
?
e
quantité.
n
t tel que :
ce solvant
,
s
ce solvan
lisation.
s
différente
a
tion - trans
f
a
nté) dans
.
r
sur la pla
q
n
t couler d
e
a
cristallisa
t
a
mol le mi
e
u
x obtenus
.
d’un banc
K
dans l’ea
u
à
20°C
1
à 60°C
à
100°C
é
augmente
e
u acide
e
c l’eau en
a
cide dont il
i
ssu
à
20°C
à
100°C
e
solubilité
à
100°C
n
de réacti
o
,
t.
s étapes (1
f
ormation c
h
l’erlenmey
e
q
ue chauff
a
e
l’eau su
t
ion totale d
e
ux possibl
e
.
K
öfler.
u
θfusio
186 °
C
-73°
C
168 °
C
17 °
C
o
n ?
à 4) :
h
imique
er
.
a
nte et cha
u
r l’extérieu
u paracéta
m
e
.
n Mas
s
molair
e
mol-
1
C
10
9
C
10
2
C
15
1
C
60
u
ffer
r
de
m
ol.
s
e
e
(g.
1
)
9
2
1

-3-
2) Bilan sur la synthèse organique
a- Le produit obtenu est-il du paracétamol ? Ce produit est-il pur ?
b- Proposer une autre méthode permettant de vérifier la pureté du produit final synthétisé.
c- Définir puis calculer le rendement de la synthèse.
d- Proposer différentes raisons permettant d’expliquer un rendement inférieur à 100 %.
3) Réflexion autour de la réaction de synthèse
a- Entourer et nommer les groupes fonctionnels caractéristiques présents dans la molécule de
4-aminophénol (ou para-aminophénol) et dans celle du paracétamol.
4-aminophénol paracétamol
b- Le mécanisme simplifié de la réaction de synthèse du paracétamol peut être modélisé par les trois
étapes ci-contre.
- Représenter la (ou les) flèche(s) courbe(s) qui rend(ent) compte des transferts des doublets
d’électrons pour chaque étape.
- Indiquer la catégorie de chacune des réactions des trois étapes du mécanisme.
- L’anhydride éthanoïque est dit réactif chimiosélectif essayer d'en donner la définition.