Dédoublement des énantiomères

[Perfectina]

Bonjour,

J'ai un DM, et je suis bloquée à une question.

On a un document qui nous dit :
"Les acides carboxyliques chiraux qu'on notera R2*-CO2H peuvent réagir avec des amines chirales R1*NH2 selon une réaction acido-basique pour former des sels solides. La nature fournit de nombreuses amides chirales sous force énantiopure, telle que la (+)-méthylbenzylamine. Il est ensuite aisé de réaliser la séparation des deux espèces du sel en le plaçant dans une solution acide."

Voici la question sur laquelle je bloque :
Un chercheur obtient de l'acide 2-méthylbutanoïque sous forme d'un mélange racémique. Rédiger un protocole afin de réaliser le dédoublement des deux énantiomères de ce mélange.

Je suis vraiment bloquée.

J'ai commencé par dessiner les deux énantiomères de la molécule chirale de l'acide 2-méthylbutanoïque séparés d'un miroir-plan.

Ensuite, je sais qu'il va falloir transformer ces deux énantimères en diastéréoisomères afin de pouvoir les séparer. Mais je ne sais pas du tout comment procéder... Faut-il faire intervenir la (+)-méthylbenzylamine et la faire réagir avec l'acide 2-méthylbutanoïque par réaction acido-basique ?

Pour commencer, comment "représenter" le mélange racémique de ces deux énantiomères ? (je sais qu'un mélange racémique est un mélange où la qté de matière de chacun des 2 énantiomères est égale, mais je ne vois pas du tout comment le dessiner)

Merci et bonne soirée ou journée.
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[Nox]

Ensuite, je sais qu'il va falloir transformer ces deux énantimères en diastéréoisomères afin de pouvoir les séparer. Mais je ne sais pas du tout comment procéder... Faut-il faire intervenir la (+)-méthylbenzylamine et la faire réagir avec l'acide 2-méthylbutanoïque par réaction acido-basique ?

Tout à fait, la (+)-méthylbenzylamine étant chirale, tu vas obtenir deux sels diastéréoisomères.

Pour commencer, comment "représenter" le mélange racémique de ces deux énantiomères ? (je sais qu'un mélange racémique est un mélange où la qté de matière de chacun des 2 énantiomères est égale, mais je ne vois pas du tout comment le dessiner)

Je ne comprends pas bien : il suffit de représenter les deux molécules en disant qu'il y en a 50 % de chacune, ou si tu connais cette manière représenter la molécule sans préciser la stéréochimie et noter en-dessous +/-.

Nox, petit passage depuis fort longtemps

[shaddock91]

Bonjour. Le protocole de ton DM est simpliste yaka ! La réalité est moins rose...

Concrètement du dois faire le sel de l'(+)-méthylbenzylamine avec ton acide racémique en solution dans un peu d'éthanol par exemple et tu auras en solution un mélange de tes 2 sels diastéréoisomères qui auront des propriétés physiques différentes en particulier en matière de solubilité, ce qui nous intéresse.

Si tu as de la chance l'un des "dias" sera beaucoup moins soluble et devrait cristalliser dans le milieu alors que le 2ème "dia" restera en solution. Par filtration tu vas recueillir le dia le moins soluble et le plus soluble restera dans les eaux mères que tu vas conserver.

Cependant la séparation par cristallisation n'est jamais totale dès la première cristallisation. Il faut recristalliser ce sel jusqu'à point de fusion constant ce qui est généralement un gage de pureté. Ce "dia " purifié va être traité en milieu acide, l'acide optiquement pur libéré sera extrait par un solvant (éther ou dichlorométhane) et recueilli après concentration.

Pour obtenir l'autre énantiomère de l'acide, celui-ci est contenu dans les eaux mères de formation du sel d'(+)-méthylbenzylamine. On réunit toutes les eaux mères, évapore à sec reprend par de l'acide et récupère ton acide chiral enrichi en 2ème énantiomère. On forme un sel avec la (-)-méthylbenzylamine (pourquoi, a ton avis) et on utilise la même méthode que celle mentionnée ci-dessus.

Si tout fonctionne comme décrit précédemment, tu dois récupérer les 2 énantiomères de ton acide ayant le même pouvoir rotatoire en valeur absolue.

Même en voulant simplifier les choses à l’extrême, ce n'est pas très simple à expliquer et délicat au niveau expérimental.

On peut aussi faire une séparation chirale de l'acide sur une colonne de chromato chirale, fragile et onéreuse, surtout utilisée en analytique.

[Perfectina]

Bonsoir à vous deux et merci beaucoup pour vos réponses claires et précises !

Vous m'avez bien aidée, j'ai réussi à terminer mon DM grâce à ces explications détaillées ! Merci beaucoup !

[A voir en vidéo sur Futura]