NONÈNE-3-ONE-2 (via une réaction d`aldolisation)

SCHAPPLER Fanny
LITVINCHUK Svetlana
NONÈNE-3-ONE-2 (via une réaction d'aldolisation)
But
On veut synthétiser la nonène-3-one-2 à partir de l'acétone et de l'hexanal en ajoutant d'abord de la
soude puis de l'acide p-toluène sulfonique.
Schéma de la réaction
Résultats et discussions
Description des étapes de la synthèse
La synthèse se fait en 2 étapes. En premier, l'hexanal et l'acétone sont mélangés à de la soude. Le
produit intermédiaire ainsi obtenu est mélangé à de l'acide p-toluène sulfonique et du toluène et la
réaction d'aldolisation se produit pour former finalement la nonèe-3-one-2.
Mécanisme réactionnel [1]
1
SCHAPPLER Fanny
LITVINCHUK Svetlana
Analyse des spectres
Infrarouge (cf. annexes 1, 2)
On réalise d'abord le spectre infrarouge du produit intermédiaire :
Fréquence théorique Fréquence expérimentale
Groupement reconnu
-1
-1
du pic [cm ]
du pic [cm ]
3450
3504.0
Vibration de valence de la liaison O-H
1710
1710.0
Vibration de valence de la liaison C=O
Puis on effectue celui du produit final :
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Fréquence théorique
du pic [cm-1]
Fréquence expérimentale
du pic [cm-1]
2970
3003.7
2940
2927.9
2880
2729.4
2870
2729.4
1685
1710.0
1630
1637.8
Groupement reconnu
Vibration de valence des liaisons C-H
Vibration de valence de la liaison C=O avec
insaturation en α
1360
1362.5
-1
Le pic à 3512.2 cm indique qu'il reste probablement de l'alcool dans le produit final.
De plus, on remarque que la présence d'un pic à 1710 cm-1 au lieu de 1685 cm-1 ce qui suggère la
présence d'une cétone saturée, ce qui correspond au produit intermédiaire.
RMN (Cf. annexe 3)
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Rendement et pureté
En ce qui concerne le produit intermédiaire, l'aldol, on obtient 17,1151 g ce qui correspond à un
rendement de 54,27 % (le rendement théorique est de 65 %). On peut donc penser que le produit
est relativement propre.
Pour le produit final, on pèse 12,226 g soit un rendement de 73,36 % (rendement théorique :
64,8 % avec la masse de produit intermédiaire obtenu). On en déduit que le produit n'est pas très
pur, ce qui est confirmé par l'analyse RMN qui présente une multitude de petits pics dus aux
impuretés.
Conclusion
Synthèse globale de l'expérience
2
SCHAPPLER Fanny
LITVINCHUK Svetlana
Partie expérimentale
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1ère partie
L'acétone (35 mL) et la soude (10 mL = 0,025 mol) sont mélangés dans un ballon de 250 mL.
L'hexanal (20 g = 0,2 mol) dans une solution d'acétone (35 mL) est ajouté goutte à goutte durant
2 heures par le biais d'une ampoule à addition dans le mélange précédent à une température
froide (entre 10° et 15°C).
Après l'addition, le mélange est encore agité durant 1 heure à température ambiante.
L'acide chlorhydrique est ajouté pour neutraliser jusqu'à pH 7 (température 0°C).
La solution obtenue est concentrée à environ 30 mL par le rotavapeur.
On extrait avec 3 portions de 20 mL d'éther puis les phases organiques réunies sont lavées par
une solution saturée de NaHCO3 (2 x 10 mL) puis une solution saturée de NaCl (20 mL).
On sèche sur MgSO4 et on évapore l'éther au rotavapeur.
On distille l'adduit d'aldol sous vide (108-111°C / 11 mm Hg) et on obtient 17,1151 g.
2ème partie
L'adduit d'aldol (17,1151 g = 0,108 mol), le toluène (36,03 mL), 54,05 mg d'acide p-toluène
sulfonique et 13,51 g de Na2SO4 anhydre sont portés à reflux pendant 1 heure.
La solution organique est filtrée puis lavée avec des solutions saturées de NaHCO3 et de NaCl.
On sèche sur MgSO4 et le toluène est éliminé au rotavapeur.
On distille le résidu sous vide (théorique : 88°C / 10 mmHg) et le produit passe entre 90° et 102°
C. On obtient 12,226 g.
Annexes
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Annexe 1 : Spectre Infrarouge de l'aldol (produit intermédiaire)
Annexe 2 : Spectre Infrarouge de la nonène-3-one-2 (produit final)
Annexe 3 : Spectre RMN de la nonène-3-one-2
Référence
3