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Questions pratiques sur une synthèse organique




  1. #1
    dams7325

    Questions pratiques sur une synthèse organique

    Bonjour,
    Je dois synthétiser un cyclohexane oxyde à partir du cyclohexène en passant par une bromhydrine. La première étape, la formation de la bromhydrine, se réalise par une addition électrophile du brome porté par la NBS sur la double liaison du cyclohexène. Pourquoi utilise-t-on la NBS ? Je pense que l'utilisation de la NBS repose sur le fait qu'on ne veut pas ouvrir le pont bromonium formé avec un autre Br- (cas de l'utilisation de Br2 pour la bromation) mais avec de l'eau pour synthétiser une bromhydrine (racémique car le pont peut se former en avant ou en arrière du plan, l'eau attaquant de l'autre côté on a un mélange de diastéréoisomères (on ne change la configuration que d'un seul carbone*)). La seconde étape est de partir de la bromhydrine pour former l'époxyde par SN2 intramoléculaire, pourquoi une SN2? Le substrat est secondaire (possibilité de SN1) mais le nucléophile utilisé est une base forte (soude) on favorise alors la SN2 (mais je ne sais pas trop comment l'expliquer à part que la SN2 est bimoléculaire, les deux réactifs (substrat et nucléophile) sont extrêmement important pour le bon déroulement de la réaction). Pourquoi une SN2 intramoléculaire? La bromhydrine porte un groupement OH qui, déprotoné, peut attaquer le carbone portant le nucléofuge (Br) qui reste un assez bon nucléofuge, ainsi on forme l'époxyde. Par contre je me demande pourquoi on a pas une attaque de la soude (OH- (très bon nucléophile) sur le carbone portant le Br ?) ce qui formerait un diol. La soude a une spécificité plus grande a déprotoner l'alcool qu'a attaquer le C-Br ?
    Dans la première réaction cyclohexène + NBS + eau. Est-ce que l'eau joue le rôle de solvant ou doit être prise en compte dans les réactifs?

    Maintenant les questions que je me pose sur le protocole:
    Lors de la préparation de la bromhydrine, on ajoute le cyclohexène, l'eau et la NBS. Le mélange résultant doit être agité vigoureusement tout en étant chauffé au bain marie (35°C) Pourquoi? Pour le chauffage je pense que c'est pour accélérer la réaction mais pour l'agitation je ne sais pas. Je penserai éventuellement à la solubilisation de la NBS qui est un solide. La NBS disparaît progressivement et on observe deux phases liquides : la bromhydrine en bas (plus dense) et l'eau en haut. Est-ce que l'eau contient la NBS protonée? (Br remplacé par H). On récupère la bromhydrine et la phase aqueuse est extraite avec 60mL d'éther : Cette étape consiste à récupérer tous les éléments hydrosolubles (cyclohexène non transformé par exemple ou NBS?) qui se seraient solubilisés dans l'eau ? La phase éthérée est jointe à la bromhydrine >> cette phase contiendrait la bromhydrine (mélange racémique) et du cyclohexène non transformé (même si l'équivalent est de 0.1 cyclohexène pour 1 NBS ?). On évapore l'éther au rotavapor (T°eb = 34°C, la bromhydrine je n'ai pas trouvé mais logiquement c'est beaucoup plus). Par contre est-ce que la bromhydrine est bien soluble dans l'éther?.
    On récupère la bromhydrine brute et on l'a mélange avec de la soude dans un ballon qui est équipé d'un réfrigérant et on chauffe à 60°C pendant 30min : Pourquoi on utilise un réfrigérant ? Après refroidissement on extrait le mélange avec de l'éther (pour éliminer la phase aqueuse j'imagine). On lave la phase organique avec une solution de NaCl saturée : On cherche à bien favoriser la séparation entre la phase organique et phase aqueuse (car si on garde de l'eau on ne pourra pas la faire évaporer car T° eau > T° epoxyde). On sèche la phase avec du Na2SO4. La température d'ébullition de l'époxyde est très faible, on élimine le solvant à pression atm avec un montage de distillation sans la colonne de vigreux (on fixe directement le réfrigérant sur le ballon ?) on élimine l'éther puis on récupère l'époxyde après distillation sous pression atm (je ne connais pas sa T°eb j'ai trouvé 130°C mais ce n'est pas possible si la T°eb est considérée comme faible.

    Merci d'avance pour votre aide en espérant que vous m'éclairerez sur ces points.
    Bonne soirée.

    -----


  2. #2
    shaddock91

    Re : Questions pratiques sur une synthèse organique

    Bonjour.
    "Dans la première réaction cyclohexène + NBS + eau. Est-ce que l'eau joue le rôle de solvant ou doit être prise en compte dans les réactifs?
    "

    Effectivement, c'est l'eau qui attaque l'ion bromonium pour former la bromhydrine.

    Sur le plan pratique, la réaction se fait en phase hétérogène, d’où la nécessité d'agiter . Il se forme de la bromhydrine soluble dans l'éther. Quant au NBS il est transformé en succinimide soluble dans l'eau.
    Donc tu vas récupérer dans l'éther, éventuellement du produit de départ et de la bromhydrine.

  3. #3
    dams7325

    Re : Questions pratiques sur une synthèse organique

    Merci beaucoup de votre réponse =).


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