Synthèse du benzyle
Oxydation de la benzoïne en benzyle par l'acétate de cuivre
Le montage utilisé est un montage à reflux avec
un ballon bi- ou tricol de 100 mL surmonté
d’un réfrigérant à boules,
le tout étant disposé au-dessus d’un agitateur
magnétique chauffant.
Un thermomètre est placé sur l’un des cols du ballon afin de contrôler la température du milieu réactionnel.
Recherche de conditions expérimentales afin d'optimiser la synthèse :
Dans ce ballon sont ajoutés :
- Protocole 1 : 0,1 g d’acétate de cuivre , 5,0 g de nitrate d’ammonium ,10,6 g de benzoïne et 35 mL d’un mélange acide acétique/eau 80:20 (v/v).Le mélange réactionnel est porté à reflux pendant 60 min.
- Protocole 2 :0,01 g d’acétate de cuivre(II), 2 g de nitrate d’ammonium, 3 g de benzoïne et 6 g d’acide acétique glacial.Le mélange réactionnel est porté à reflux pendant 30 min.
Assez rapidement, au bout de
10 min, le milieu réactionnel devient vert,
couleur due à la formation du
benzile, de couleur jaune
Le contenu du ballon est alors transféré
dans un erlenmeyer préalablement
placé à l’étuve afin qu’il n’y ait pas de change-
ment trop brutal de température lors du
transfert, préalablement à la
cristallisation.
L’erlenmeyer est ensuite placé dans un bain d’eau froide puis dans un bain de glace.
La formation des cristaux est complète en moins de 10 min. Les
cristaux sont obtenus par
filtration sur Büchner et sont rincés avec une solution aqueuse saturée d’hydrogénocarbonate de sodium.
Ils sont alors séchés avec du papier
filtre puis à l’étuve à 80 °C, jusqu’à masse constante. Les cristaux obtenus sont jaunes
Une chromatographie sur couche mince (CCM)
sur plaque de silice imprégnée d’un
réactif fluorescent est ensuite prépa-
rée avec pour éluant un mélange éther de
pétrole/acétate d’éthyle (75:25 (v/v)). Le solvant utilisé pour les trois
dépôts
(benzoïne commerciale, benzile commercial et
cristaux formés) est le dichlorométhane.
Cette CCM, révélée à 254 nm,
permet de conclure sur le fait qu’il reste des
traces de benzoïne, a priori, dans les cristaux obtenus.
Autre Eluant : diéthyle éther 1/10 - Ether de pétrole 9/10
Les cristaux obtenus sont ensuite analysés par
spectroscopie infrarouge à transformée
de Fourier, puis le spectre est com-
paré à ceux de la benzoïne et du benzile
commerciaux réalisés (voir
figure 3). Grâce à l’étude de ces trois spectres, les
traces de benzoïne dans les cristaux,
mis en évidence par CCM, sont confirmées
par la présence d’une bande large à environ 3 400 cm-1
significative d’un groupe hydroxyle (présent seulement dans la benzoïne) ou de traces
d’eau.
La comparaison quantitative ( rendement ) et qualitative ( analyse CCM, Spectre IR ) des 2 protocoles sera effectuée .
- Écrire l'équation de la réaction de synthèse du benzyle.
- Écrire la demi-équation d'oxydation de la benzoïne en benzyle
- Entourer et nommer les groupements caractéristiques des composés.
- Quel rôle joue NaBH4 ?
- Pour quelle raison une verrerie sèche est recommandée ?
- Analyser la CCM ( brut, commercial, réactif)
- Interpréter le spectre IR en faisant apparaitre les bandes d'absorption apparaissantes et disparaissantes lors de la synthèse
Montage
TP
MO
MO
0,1 g d’acétate de cuivre
5,0 g de nitrate d’ammonium
10,6 g de benzoïne
35 mL d’un mélange acide acétique/eau 80:20 (v/v)
hydrogénocarbonate de sodium.
CCM :
Eluant : un mélange éther de pétrole/acétate d’éthyle (75:25 (v/v))