TP 3a : Oxydation de l`alcool 4-méthoxybenzylique en

TP 3a. Oxydation de l’alcool 4-méthoxybenzylique en aldéhyde puis
en acide
Référence bibliographique
BOURGETEAU S., FRERE P. (2001). Exemples de transformations en chimie organique suivies par
chromatographie sur couche mince. BUP, n°831, p.283-287.
- Résumé : Après un rappel du principe de la chromatographie sur couche mince (CCM), cette
technique est employée pour suivre quelques réactions en chimie organique. Des exemples des
programmes de lycée (oxydation d'un alcool, estérification, saponification) mais également des
classes préparatoires (substitution radicalaire, réduction d'un aldéhyde, réaction de Wittig) sont
décrits et la CCM est utilisée pour caractériser les produits formés.
- Ce TP est une reprise, avec quelques modifications de présentation, de la partie : Oxydations
successives d’un alcool primaire en aldéhyde puis en acide carboxylique.
Objectifs
Illustrer la réactivité d’une famille de composés, les alcools : oxydation en défaut ou en excès
d’oxydant.
Suivre la transformation par CCM.
Produits
Solution A : solution aqueuse d’alcool 4-méthoxybenzylique.
Solution B : solution aqueuse de 4-méthoxybenzaldéhyde
1
.
Solution C : solution saturée de permanganate de potassium
2
.
Alcool 4-méthoxybenzylique ou alcool p-anisique.
4-méthoxybenzaldéhyde ou p-anisaldéhyde.
Acide 4-méthoxybenzoïque ou acide p-anisique.
Ether diéthylique (diéthyloxyde ou « éther »).
Cyclohexane.
Acétate d’éthyle.
Protocole
 Sur un support, placer quatre tubes à essai :
- Tube A : 3 mL de la solution A (témoin « alcool »).
- Tube 1 : 3 mL de la solution A et 2 gouttes de la solution C (alcool + oxydant en défaut).
- Tube 2 : 3 mL de la solution A et environ 20 gouttes de la solution C (alcool + oxydant en
excès).
- Tube 3 : 3 mL de la solution B et 2 gouttes de la solution C (aldéhyde + oxydant en défaut).
 Bien agiter les tubes et noter les observations : couleur, précipité…
- Tube 1 : Le mélange se décolore lentement.
- Tube 2 : Il se forme un précipité marron (l’enseignant explique aux élèves qu’il s’agit de
MnO2, voir note explicative dans les compléments pour l’enseignant).
- Tube 3 : Le mélange se décolore lentement.
 Contrôle par CCM
Eluant : mélange cyclohexane-acétate d’éthyle (10/5 en volume).
Préparer la cuve à CCM en y introduisant l’éluant.
1
Préparation des solutions A et B : dissoudre environ 500 mg d’alcool (respectivement d’aldéhyde) dans 20 mL
d’eau de manière à obtenir une solution saturée.
2
Préparation de la solution C : dissoudre environ 1 g de permanganate de potassium dans 20 mL d’eau et bien
agiter la solution puis ajouter prudemment 4 mL d’acide sulfurique concentré. Attention ! Le port des lunettes et
des gants est obligatoire lors de la manipulation de l’acide sulfurique concentré.

Dans chaque tube ajouter, sous la hotte, 3 mL d’éther. Boucher les tubes.
Préparer deux autres tubes :
- Tube B : 3 mL d’éther et 2 gouttes de 4-méthoxybenzaldéhyde pur (témoin « aldéhyde »).
- Tube C : 3 mL d’éther une pointe de spatule d’acide 4-méthoxybenzoïque (témoin « acide »).
Tracer une ligne au crayon sur la plaque. Faire 6 repères.
Déposer une goutte de chacune des phases éthérées des tubes A, B, C et 1, 2, 3.
Placer la plaque dans la cuve à CCM. Laisser l’élution se faire et retirer la plaque quand l’éluant arrive
à 0,5 cm du bord. Marquer le front de l’éluant et sécher la plaque.
Mettre les gants et les lunettes pour placer la plaque sous la lampe à UV ; marquer au crayon les taches
qui apparaissent.
Exploitation
Quels sont les produits identifiés dans les tubes 1, 2 et 3 ?
Ecrire les équations de réactions correspondant aux transformations chimiques observées, connaissant
les couples oxydant/réducteur mis en jeu : MnO
4
/ Mn2+, C8H8O / C8H10O ; C8H8O2 / C8H8O.
Compléments pour l’enseignant
Résultats
 Tubes témoins
A : alcool
B : aldéhyde
C : acide
 Tubes
1 : alcool + oxydant en défaut
Formation d’aldéhyde, il reste de l’alcool
2 : alcool + oxydant en excès
Formation d’aldéhyde et d’acide. Il ne reste plus d’alcool.
3 : aldéhyde + oxydant en défaut
Formation d’acide. Il reste de l’aldéhyde.
Notes explicatives
 L’expérience montre bien que l’alcool primaire est oxydé en aldéhyde en présence d’un défaut
d’oxydant. L’aldéhyde est lui-même facilement oxydé en acide carboxylique. Enfin, la réaction de
l’oxydant en excès sur l’alcool conduit à un mélange d’aldéhyde et d’acide.
L’expérience a également été réalisée avec une solution moins concentrée en KMnO4 (1,00.10-2 mol.L-
1). Cependant, si l’oxydation de l’alcool en aldéhyde peut encore être suivie par CCM, il en est
autrement pour l’acide. En effet, il faut ajouter un tel volume de l’oxydant que la solution devient trop
diluée : le suivi par CCM est alors impossible.
Ainsi, si l’on veut observer, par CCM, l’oxydation de l’alcool en acide, on devra utiliser une solution
très concentrée (saturée) en KMnO4.
 En présence d’un large excès de KMnO4, les ions Mn2+ (issus de la réduction des ions MnO
4
par
l’alcool) réagissent avec l’excédent d’ions MnO
4
pour former MnO2.
2 MnO
4
+ 3Mn2+ + 2H2O  4H+ + 5MnO2
 La manipulation peut être effectuée avec l’alcool benzylique mais ce dernier est moins visible sur
la plaque CCM et l’acide benzoïque obtenu en fin d’oxydation à tendance à traîner.
A B C 1 2 3