TP de Chimie Organique - ENSCMu

TP de Chimie Organique - ENSCMu
2010
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Brahim ZARDOUA
Du 12 janvier au 03 mars 2010
Travaux Pratiques de Chimie Organique et Bioorganique
Encadrants :
D. JOSIEN
H. CHAUMEIL
P. LLOPIZ
Synthèse multi étapes N°62
(3R,4aR,10aR)-3,7,7,10-pentméthyl-5-oxo-
6,8,9-trioxa-1,2,3,4,4a,5,6,7,8,9,10,10a-
dodécahydrophénanthrène

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2010
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SOMMAIRE
I- PARTIE THEORIQUE .................................................................................................... 3
II- PARTIE EXPERIMENTALE ........................................................................................ 4
1- Préparation du diacétate d’éthylènediammonium A ................................................................ 4
2- Préparation de dichromate de pyridinium B ............................................................................ 5
3- Préparation de l’acide de Meldrum C ...................................................................................... 7
4- Préparation du citronellal D ..................................................................................................... 9
5- Préparation du produit E ........................................................................................................ 11
III- CONCLUSION GENERALE ....................................................................................... 14
IV- REFERENCES BIBILOGRAPHIQUES ................................................................ .14
Phrase de Risques et de Sécurité
Annexes (spectres RMN 1H)

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I- PARTIE THEORIQUE
 But
Le but de ce TP est de synthétiser un composé (nom trop compliqué !) en plusieurs étapes. A
chaque étape, la pureté du produit obtenu est vérifiée soit par mesure de son point de fusion
ou par son indice de réfraction avant de l’utiliser dans l’étape suivante.
A chaque étape, on va décrire d’éventuelles observations durant l’expérimentation, établir les
mécanismes réactionnels correspondant à la réaction mise en jeu ainsi que les résultats
obtenus (points de fusion, indice de réfraction, rendements).
Le schéma global de la synthèse est le suivant :
OH
O
NH3+NH3+
NH2NH2
OH
O
O
O
O
O
O
O
OO
O
O
O
On
O
O
O
H
O
H
+ (C5H5NH)+2 , Cr2O2-7
B
dichromate de pyridinium
(R)-citronellol
pdt 20h, TA
N2
Cr3O + H2O
1) C5H5N
2) acétone
D
(R)-citronellal
+2 CH3COO-
+
CH3COOH glacial
Et2O
+
A
diacétate
d'éthylène-
diammonium
C
Acide de Meldrum
acide malonique
+
anhydride acétique
1) H+2) Acétone dist
à 0 °C
1) MeOH sec
à 10 °C
2) pdt 30'
retour à TA
produit désiré E
C16H24O4
MM = 280 g.mol-1
Schéma 1 : synthèse du produit E
La description du mécanisme de chaque étape sera faite par la suite.

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II- PARTIE EXPERIMENTALE
Tous les solvants qui ont été utilisés dans cette synthèse ont été préalablement purifiés par
séchage puis distillés avec des fils de sodium et de benzophénone sous atmosphère inerte. Le
principe de cette purification a été décrit dans les deux rapports précédents (synthèses mono-
étapes).
 Préparation du diacétate d’éthylènediammonium A
 Propriétés physicochimiques et quantités mises en jeu
Les quantités mises en jeu, ainsi que les propriétés physicochimiques relatives aux divers
composés sont présentées dans le tableau ci-après :
Acide acétique glacial
Ether
Ethylènediamine
Diacétate
d’éthylènedimmonium
Formule
chimique
C2H4O2
C4H10O
C2H8N2
C2H10N2,C4H6O4
Quantité
4 g
3,33 mL
2 g
5,3 g
Masse Molaire
(g.mol-1)
60,052
74,1216
60,103
180
Densité d204
1,342
0,7134
0,899
-
Eb 760 (°C)
117,87
35
116
-
 Mécanisme réactionnel
Il s’agit d’une simple réaction acido-basique :
OH
ONH2NH2NH3+NH3+
+
2
Et2O, 2CH3COO-
Réaction aicde-base diacétate d'éthylènediammonium A
 Résultats et discussion
Aspect et masse
Le produit est sous forme de cristaux incolores de masse : m=5,3 g
Soit un nombre de moles : nexp = m/M = 5,3/180= 0,0294 mol
Température de fusion
Température de fusion relevée : Tfusion=110-112 °C
Rendement
Calculons le rendement :
- Masse théorique du produit
Le réactif limitant est l’éthylènediamine de masse m = 2 g et M = 60 g.mol-1
Nombre de moles n = 0,0333 mol, donc le nmax = 0,0333 mol
La masse théorique du diacétate d’éthylènediammonium est donc : m = n(diacétate
d’éthylènediammonium) x M(diacétate d’éthylènediammonium)=0,0333 x 180
m=5,994 g
Rendement = mexp/mth = 5,3/5,994
 = 88,4 %

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Rendement
T fusion
Expérimental
88,4 %
110-112 °C
Théorique1
75 %
114 °C
Le rendement de cette réaction est bon et le point de fusion témoigne de la pureté de ce
produit.
 Fiche de données de sécurité
Acide acétique glacial
Ether diéthylique
Ethylènediamine
Diacétate
d’éthylènedimmonium
DL50
331 mg·kg-1 (rat, oral)
525 mg·kg-1 (souris)
1215 mg.kg-1 (rat,
oral)
637-1850 mg.kg-1
(rat)
560 mg.kg-1 (lapin)
-
Type de danger
Danger
C : Corrosif
F+ : Facilement
inflammable
Xn : nocif
Danger
C : corrosif
Danger
-
Phrases de
Risque R
10,35
12,19,22,66,67
10,21/22,34,42/43
-
Phrase de
Sécurité S
½,23,26,45
(2),9,16,29,33
½,23,26,36/37/39,45
-
N° CAS
64-19-7
60-29-7
107-15-3
-
 Préparation de dichromate de pyridinium B
 Propriétés physicochimiques et quantités mises en jeu
Les quantités mises en jeu, ainsi que les propriétés physicochimiques relatives aux divers
composés sont présentées dans le tableau ci-après :