Acylation de Friedel-Crafts

[invite089234f7]

Je prépare un TP (synthèse de la 4-méthylacétophénone par acylation du toluène) et j'ai 2, 3 petits trucs que je ne comprend pas, voici le mode opératoire pour mieux comprendre:
"- Introduire dans le tricol 19 g de trichlorure d'aluminium et 35g de toluène.
- Equiper ce tricol d'un réfrigérant, d'un thermomètre et d'une ampoule à brome munie d'un tube de garde contenant du chlorure de calcium. Installer à la sorties du réfrigérant un dispositif pour absorber le chlorure d'hydrogène.
- Introduire 6,5g d'anhydride acétique dans l'ampoule et les ajouter goutte à goutte, sous vive agitation, sans dépasser les 90°C.
- Maintenir à 80°C jusqu'à cessation du dégagement gazeux.
- Refroidir le tricol dans un bain d'eau puis transférer lentement la masse réactionnelle dans un erlenmeyer contenant environ 50g de glace broyée et 50mL d'acide chlorhydrique concentré. Cette solution sera agitée à l'aide d'un barreau aimanté.
Ma question: Pourquoi transfère-t-on la masse réactionnelle dans de l'acidechlorhydrique?
-Décenter. Recueillir la phase organique et extraire la phase aqueuse avec 10mL de toluène.
-Réunir les phases organiques, les laver une fois avec 50mL d'une solution à 10% d'hydroxyde de sodium, puis 2 fois avec 30mL d'eau.
Ma question: Quellle est l'utilité du lavage à l'hydroxyde de sodium? Et comment vérifier qu'il a été suffisant?
- Distiller la phase organique sous pression atmosphérique puis sous pression réduite en utilisant un ballon de 250 mL et en agitant."

Une autre question:
-Voici une question qui est posée dans le topo:"La 4-acétophénone est le produit majoritaire de cette réaction. Expliquer la formation des produits minoritaires"
Par acylation du toluène, dans notre cas, le le groupement ajouté s'est mis en para par rapport au CH3 du toluène, donc je pense qu'on peut obtenir aussi comme composé minoritaire l'ortho, mais est-ce qu'on peut en obtenir d'autres, et si oui lesquels?
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[moco]

Première question : Verser dans HCl. Si tu verses ton mélange de réaction dans de l'eau, tu vas produire la réaction suivante :
AlCl3 + 3 H2O ---> Al(OH)3 + 3 HCl
Cette réaction est un équilibre. Elle produit HCl qui se dissout dans l'eau, et Al(OH)3 qui est insoluble dans l'eau, et forme de gros grumeaux. Tu n'obtiendras pas un liquide maniable, mais une sorte pâte molle, de "yogourt" inutilisable.
En ajoutant HCl, on empêche cette réaction, par action de masse.

Deuxième question : Pourquoi laver à NaOH ?
Tout simplement pour enlever HCl qui est soluble dans le toluène. Il se formera NaCl qui n'est pas soluble dans le toluène.

Dernière question : Sous-produit? Bien sûr qu'on obtient aussi de l'ortho-méthyl-acétophénone. Mais en général, on n'aime pas beaucoup Friuedel et Crafts, car la réaction va parfois trop bien et trop loin. Tu risques de fixer deux, voire trois groupes CH3CO- sur ton malheureux cycle benzénique

[invite089234f7]

Ok, merci beaucoup moco

[WestCoast85]

Bonsoir,

je ne suis pas tout à fait d'accord avec les réponses de Moco car elles me semblent terriblement incomplètes voir fausses...

Pour ta première question dydy, le fait d'ajouter "la masse réactionnelle" dans l'acide chlorhydrique te permet de faire une hydrolyse aussi douce que possible car la réaction est fortement exothermique. Ainsi, tes sels d'aluminium seront "noyés" dans ta solution d'acide chlorhydrique.

Pour ta deuxième question, ta phase organique peut contenir encore des sels d'aluminium donc on effectue des lavages à la soude pour que ces sels passent en phase aqueuse

Et dire qu'HCl est soluble dans le toluène, est une pure sottise

[A voir en vidéo sur Futura]

[moco]

Ce n'est pas une sottise. HCl est soluble dans le toluène. pa sautnat que dans l'eau, certes, mais quand même. Voici comment le montrer. Tu mets dans une ampoule à séparation un peu de toluène et le même volume de HCl concentré. Tu agites. Tu sépares les deux phases. Tu introduis la phase toluène dans une autre ampoule à séparation. Tu ajoutes le même volume d'eau. Tu agites et sépares les deux phases. La solution aqueuse obtenue est une solution d'acide chlorhydrique, qu'on peut titrer au besoin.

[invite089234f7]

Merci J'ai ce TP mardi dans une semaine, ça devrait donc aller, merci beaucoup...Si quelqu'un d'autre n'est pas d'accord, qu'il n'éhsite pas a le dire

[WestCoast85]

Ce n'est pas une sottise. HCl est soluble dans le toluène. pa sautnat que dans l'eau, certes, mais quand même. Voici comment le montrer. Tu mets dans une ampoule à séparation un peu de toluène et le même volume de HCl concentré. Tu agites. Tu sépares les deux phases. Tu introduis la phase toluène dans une autre ampoule à séparation. Tu ajoutes le même volume d'eau. Tu agites et sépares les deux phases. La solution aqueuse obtenue est une solution d'acide chlorhydrique, qu'on peut titrer au besoin.

OK mais là tu montres une expérience montrant comment calculer le coefficient de partage entre le toluène et HCl et je suis d'accord qu'il y a une infime solubilité d'HCl dans le toluène mais le K est si faible que l'on considère que les deux solvants sont non miscibles (de toute façon 2 liquides non miscibles entre eux n'existent pas si mes souvenirs de mécanique des fluides sont bons car il existe toujours une petite miscibilité à l'interface des deux solvants...)

[invite089234f7]

Donc on considère qu'ils ne sont pas miscibles??

[WestCoast85]

Oh que non !

[moco]

Bien sûr. Le toluène et l'acide HCl concentré sont immiscibles, parce que l'acide chlorhydrique concentré est formé de 65% eau et 35% HCl. Donc il contient plus d'eau que de HCl. Dans mon expérience, seul HCl passe de l'eau dans le toluène. L'eau ne passe pas dans le toluène.
Je suis d'accord avec ce qu'en dit WestCoast 85 : cette expérience sert à montrer comment calculer le coefficient de partage de HCl entre l'eau et le toluène.

[invite089234f7]

Ok, merci a tous les 2...

[invite089234f7]

Comment verifie t-on que l'hydroxyde de sodium pour le lavage a été suffisant??

[WestCoast85]

je pense que les quantités mises dans ton protocole sont largement suffisantes

De toute façon si ta phase organique n'est pas "propore" cela se verra sur le spectre RMN de ton produit !

[invite089234f7]

ok, merci

[WestCoast85]

Evidemment tout le mode aura lu "propre" au lieu de "propore"...

[invite089234f7]

Mais bien sur

[invite59648d65]

bonjour, je travail sur cette synthèse et je n'est pas compris de quel gaz il était question lors du dégagement gageux !! Je voulais aussi savoir pourquoi fais-t-on une hydrolyse acide ???? merci de me répondre rapidement je suis bien embêtée !

[invite59648d65]

est-ce que le a-méthylacétophénone se trouve soluble dans la phase organique ou dans les phases acqueuses ?? pourquoi récupere-t-on les phase acqueuses ?