Aldéhydes et Cétones
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Travaux Pratique Chimie Organique IA Semestre d’été 2009 Réaction des aldéhydes et des cétones 22 mai 2009 1 Coralie Fournier Travaux Pratique Chimie Organique IA Semestre d’été 2009 1. But de l’expérience Cette expérience permet de se familiariser avec les différents tests à effectuer pour identifier un aldéhyde ou une cétone. Effectuer ces différents test nous permettra d’identifier deux produit inconnus. 2. Principe de la méthode Les aldéhydes et les cétones contiennent un gourpe fonctionnel important de la chimie organique : le carbonyle C=O. Différents tests sont alors possibles pour identifier les aldéhydes et les cétones : • Formation de 2,4-dinitrophénylhydrazones O2N HNNH2 O2N R R C NO2 C O N R' R' N NO2 H Groupe carbonyle 2,4-Dinitrophénylhydrazine 2,4-Dinitrophénylhydrazone La formation de 2,4 dinitrophénylhydrazone permet de mettre en évidence la présence d’un groupement carbonyle. Grâce au point de fusion du solide obtenu il est alors possible de déterminer de quel produit il s’agit. • Formation de semicarbazone O NH2 N C H Semicarbazide NH2 O R R C C O R' R' Groupe carbonyle N N C NH2 H Semicarbazone Le semicarbazide n’étant pas très stable, le chlorhydrate de semicarbazide sera utilisé. La pyridine est alors utilisée pour libérer le semicarbazide lors du test. Comme pour le premier test le point de fusion du solide obtenu permet une identification du produit. 22 mai 2009 2 Coralie Fournier Travaux Pratique Chimie Organique IA Semestre d’été 2009 • Test de Tollens Ce test permet de mettre en évidence les aldéhydes. O R 2Ag(NH3)2OH C O 2Ag R R' Complexe d'Argent NH4+ C H2O 3NH3 O- Groupe carbonyle L’aldehyde est facilement oxydé en acide carboxylique. L’agent oxydant est le nitrate d’argent amoniacal (réactif de Tollens), il est réduit en argent métallique ce qui provoque un miroir d’argent. • Test de Schiff Ce test permet de mettre en évidence les aldéhydes. R H R' R NH3 H O Addition R'' N N H C R H C R' -H+ O Déprotonation R'' H C R' O R'' H R H N H+ H Elimination R'' H R N O C ReprotonationR' R -H2O H N C R' H C R'' R' R'' R -H+ N Déprotonation Imine (Base de Schiff) C R' R'' La présence d’aldéhyde provoquera une coloration rose de la solution. • Formation d’Iodoforme-Test des Méthylcétones Ce test permet de mettre en évidence les méthylcétones. 22 mai 2009 3 Coralie Fournier Travaux Pratique Chimie Organique IA Semestre d’été 2009 O R H3C O OHBase C R O O C R H2C H H O R C H O I C I R H C R O H C C R C H C I O OHR I C C I C C I + I I R O I C C I O CI3 C R HO I I O I I IH I O OH H IH- I I OH- O C H R H2O C CHI3 Iodoforme Acide carboxylique C R O Lors de ce test, le méthylcétone est traité par l’iode dans une solution basique. S’il y a présence de méthylcétone ou d’acétaldéhyde le test sera positif et il y aura formation d’un iodoforme (jaune). 3. Partie expérimentale Les cinq test ci-dessus sont effectués. Les deux premiers tests suivent une procédure identique : mélange de l’échantillon et du mélange de 2,4DNP(chlorhydrate de semicarbazide avec quelques gouttes de pyridine). Le mélange est alors chauffé puis les cristaux se forment. Les cristaux sont filtrés. Le composé est recristallisé dans l’éthanol, puis des cristaux pures se forment à nouveau. Ils sont alors filtrés et séchés. Le point de fusion du produit peut être mesuré. Pour les trois derniers tests, la procédure est la suivante : dans 4 éprouvettes (les deux inconnus, la référence aldéhyde et la référence cétone)mettre quelque mililitres du mélange test et une goutte du produit à analyser et observer les réactions. 4. Résultats (ECHANTILLONS N°16 ET N°48) Echantillon n° 16 : n-Heptanal n-C6H13CHO Echantillon n° 48 : Diéthyl cétone CH3CH2COCH2CH3 Tableau N°1 : Point de fusion pour la formation de 2,4-dinitrophénylhydrazones Echantillons Point de fusion [°C] 22 mai 2009 16 48 99 153 4 Coralie Fournier Travaux Pratique Chimie Organique IA Semestre d’été 2009 Tableau N°2 : Point de fusion pour la formation de semicarbazone Echantillons Point de fusion [°C] 16 48 94 130 Tableau N°3 : Résultats pour le test de Tollens Référence aldéhyde Observations Un miroir d’argent se forme Référence cétone Rien Echantillon 16 Echantillon 48 Un miroir d’argent se forme Rien Avec ces résultats nous pouvons déduire que l’échantillon n° 16 est un aldéhyde et que le n° 48 est une cétone. Tableau N°4 : Résultats pour le test de Schiff Référence aldéhyde Observations Coloration rose Référence cétone Rien Echantillon 16 Echantillon 48 Coloration rose-violette Rien Ces résultats confirme les précédents, l’échantillon 16 est un aldéhyde et le 48 une cétone. Tableau N°5 : Résultats pour le test de formation d’Iodoforme-Test des Méthylcétones Référence aldéhyde Observations Rien Référence cétone Coloration orange Echantillon 16 Echantillon 48 Rien Coloration jaune très claire, pas de précipité Avec ce test nous pouvons conclure que nous n’avons pas de méthylcétone. 22 mai 2009 5 Coralie Fournier Travaux Pratique Chimie Organique IA Semestre d’été 2009 5. Discussion Grâce à nos trois derniers tests nous pouvons déduire que l’échantillon N°16 est un aldéhyde et l’échantillon N°48 une cétone, mais sans être un méthylcétone, car le test de formation d’iodoforme est négatif. Avec les points de fusion des deux premiers tests nous remarquons que l’échantillon N°16 est le nHeptanal (n-C6H13CHO), en effet nous obtenons un point de fusion de 99°C pour le 2,4-DNP alors que le point théorique s’élève à 108°C et pour le semicarbazone notre point de fusion vaut 94°C, le théorique étant à 109°C. Ces points de fusion sont un peu éloigné, mais ce sont les plus proche parmis la liste à disposition, de plus les autres tests prouvent que le produit est un aldéhyde. Cette différence dans les points de fusion est certainement due au produit qui est encore un peu impur, malgré la recristallisation. L’échantillon N°48 est, quant à lui, du diéthyl cétone (CH3CH2COCH2CH3). Le point de fusion obtenu pour le 2,4- DNP est de 153°C, le point de fusion théorique étant à 156°C, la différence est moindre. Quant au point de fusion du semicarbazone il est à 130°C, pour un point théorique s’élevant à 138°C. 22 mai 2009 6 Coralie Fournier
