Synthèse d`un arôme : le benzaldéhyde

Synthèse d’un arôme : le benzaldéhyde
Le benzaldéhyde est, à température ambiante, un liquide ayant une forte odeur d’amande amère.
On se propose :
- d’en réaliser la synthèse par oxydation ménagée de l’alcool benzylique, à l’aide des ions
permanganate en milieu acide.
- d’identifier le produit obtenu, à l’aide de tests chimiques adaptés et par chromatographie
sur couche mince (C.C.M.).
Protocole expérimental.
1. Oxydation de l’alcool benzylique par les ions permanganate en milieu acide.
Sécurité : gants et lunettes de protection.
Dans le ballon bicol, introduire 2 mL d’alcool
benzylique, 10 mL d’eau distillée et cinq ou six
grains de pierre ponce.
Adapter le réfrigérant à eau et l’ampoule de
coulée.
Verser dans celle-ci 30 mL de solution de
permanganate de potassium acidifiée de
concentration 0,25 mol.L-1.
Faire circuler l’eau du réfrigérant.
Porter le mélange à environ 80°C (thermostat 4
ou 5, éviter l’ébullition), puis introduire par
petites portions la solution de permanganate de
potassium tout en continuant à chauffer.
La solution versée doit se décolorer avant
d’effectuer une nouvelle addition..
Une fois l’addition terminée, retirer le dispositif
de chauffage et le remplacer par un bain d’eau
glacée.
2. Extraction.
Lorsque la solution est froide, introduire le contenu du ballon dans une ampoule à décanter : une
huile légèrement jaune surnage.
Ajouter 20 mL de dichlorométhane. Agiter (attention aux surpressions).
Laisser reposer : 2 phases se séparent, la phase aqueuse et la phase organique. Recueillir la phase
organique dans un becher.
Donnée importante. Le dichlorométhane est un solvant organique faiblement toxique et volatil.
Sa densité par rapport à l’eau est 1,32.
3. Identification.
Les tests seront effectués avec le produit déjà synthétisé, disponible au bureau.
3.1. Tests chimiques.
a. Test à la 2,4-DNPH.
Verser dans un tube à essais environ 2 mL d’une solution de 2,4-DNPH, puis quelques
gouttes du benzaldéhyde préparé. Noter les observations.
b. Test à la liqueur de Fehling.
Il pose problème car les constituants du mélange ne sont pas miscibles. Il sera donc fait en
commun.
Dans un tube à essais, quelques gouttes du benzaldéhyde obtenu et environ 1 mL de
liqueur de Fehling. Le tube à essais est ensuite laissé quelques minutes au bain-marie.
3.1. Identification par chromatographie.
Verser au fond de la cuve à élution 4 ou 5 mm d’éluant (2/3 de cyclohexane, 1/3 de
propanone). Fermer et laisser 5 minutes les vapeurs se répartir dans la cuve.
En tubes à essais, préparer chacune des solutions ci-dessous.
1. Solution d’alcool benzylique (3 gouttes pour 2 mL de dichlorométhane).
2. Solution de benzaldéhyde du laboratoire (mêmes proportions).
3. Solution de benzaldéhyde synthétisé, déjà préparée.
4. Solution d’acide benzoïque (quelques cristaux).
Préparer la plaque CCM : tracer à environ 1 cm du bord inférieur une ligne au crayon papier.
Y déposer une goutte de chacune des préparations. Laisser sécher.
Passer la plaque dans la cuve pour chromatographie, laisser le liquide monter de 4 à 5 cm.
Repérer le front du solvant. Sécher ensuite la plaque avec un sèche-cheveux.
Révéler aux U.V. en présence du professeur, en utilisant des lunettes de protection contre le
rayonnement. Noter au crayon la position des taches observées.
Passer enfin la plaque dans un récipient contenant une solution de permanganate de
potassium, pour une révélation par voie chimique.
Sécher entre deux papiers filtres, puis au sèche-cheveux. Noter au crayon les positions des
taches.
Mesurer le rapport frontal Rf du benzaldéhyde dans l’éluant utilisé.
Questions.
1. A l’aide des écritures topologiques ci-contre, proposer une formule
semi-développée pour chaque composé et calculer sa masse molaire.
2. Ecrire les demi-équations d’oxydoréduction des couples oxydant /
réducteur mis en jeu. En déduire l’équation de la réaction qui se
produit.
3. Calculer les quantités de matière introduites en alcool benzylique et
en ions permanganate.
La densité de l’alcool benzylique par rapport à l’eau est 1,05.
Est-on dans les proportions stœchiométriques ? Sinon préciser le
réactif limitant.
4. Représenter l'ampoule à décanter et y indiquer clairement la nature des
deux phases.
5. Quel groupe caractéristique est mis en évidence par les tests réalisés ?
OH
alcool benzylique
O
H
benzaldéhyde
O
OH
acide benzoïque
6. Interpréter le chromatogramme. Le produit préparé est-il pur ?
Préciser.