Synthèse d'un composé ditosylé
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Synthèse d'un composé ditosylé



  1. #1
    Binomes

    Synthèse d'un composé ditosylé


    ------

    Bonjour (ou bonsoir) !

    Quelques questions concernant l'étude d'un protocole expérimental restent pour moi un mystère.

    Voici le protocole:

    Une solution contenant 180 mmol de chlorure de tosyle (chlorure de paratoluènesulfonyle Ts-Cl) dans 100 mL de pyridine est additionnée lentement, à 0°C et sous forte agitation, sur une solution de tétrol D (90 mmol) dissous préalablement dans 100 mL de pyridine.

    (La réaction est suivie par chromatographie sur couche mince de silice, en utilisant un mélange d’acétate d’éthyle et de cyclohexane en proportion 60/40 comme éluant. Le rapport frontal Rf du produit final ditosylé E est de 0,45 dans ces conditions, alors que celui du produit intermédiaire monotosylé E' est de 0,10.)

    La réaction est poursuivie jusqu’à disparition complète du produit monotosylé, après environ 20 h de réaction.
    Le mélange réactionnel est alors versé sur 700 mL de solution glacée d’acide chlorhydrique à 6 mol.L–1, puis extrait deux fois avec 400 mL d’éther.
    Les phases organiques sont rassemblées, lavées par une solution aqueuse saturée d’hydrogénocarbonate de sodium (NaHCO3), puis séchées sur sulfate de magnésium anhydre.
    Après filtration et évaporation du solvant sous pression réduite, on isole 79 mmol de composé E sous forme de cristaux blancs, de pureté suffisante .

    Ts-Cl :chlorure tosyle.png

    D:d.png

    E: E.png

    E': E'.png

    Questions:

    1) Quel est le but du traitement du mélange réactionnel par l’acide chlorhydrique ? Préciser le contenu de chaque phase lors de l’extraction à l’éther.
    2) Quel est le but du lavage de la phase organique par la solution d’hydrogénocarbonate de sodium ? Pourquoi ne pas utiliser une solution d’hydroxyde de sodium ?

    Je suppose que le rôle du HCl est de neutraliser la pyridine, mais pour le reste, je suis sans réponses

    Merci d'avance si vous m'éclairez un peu ;]

    -----
    Dernière modification par Binomes ; 29/03/2014 à 19h19.

  2. #2
    ZuIIchI

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Je pense que l'acide sert à protoner la pyridine pour qu'elle soit soluble dans l'eau et puisse être séparée du tétrol tosylé.
    Ce produit doit être soluble dans l'éther.

    Tu as utilisé HCl comme premier traitement ; tu ne vois pas à quoi pourrait servir NaHCO3 ?
    Est-ce que NaOH pourrait réagir avec ton produit ?

  3. #3
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Merci pour ta réponse ;]

    Si jamais HCl sert à protoner la pyridine, je suppose qu'on retrouve:
    Dans la phase organique: le composé E et HCl
    Dans la phase aqueuse: H+, Cl-, pyrH+

    Pour le rôle du NaHCO3, je suppose que les ions HCO3- réagissent avec ceux du HCl restant dans la phase organique pour donner H2CO3 et Cl-, mais je ne vois pas comment se debarasser du H2CO3. Utiliser NaOH au lieu de NaHCO3 donnerait de l'eau et du NaCl, mais je ne vois pas comment "exploiter" ces données pour en déduire qu'il ne vaut mieux pas l'utiliser.

  4. #4
    Kemiste
    Responsable technique

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Bonsoir,
    Attention... Une solution d'acide chlorhydrique ce n'est pas HCl mais H3O+ + Cl-. Tu n'as donc pas de HCl en phase organique. Tu as bien protonation de la pyridine qui passe en phase aqueuse. Ce qui te permet bien d'éliminer la pyridine. Pour le lavage basique, tu dois te demander si les ions HO- peuvent réagir sur le produit que tu as synthétisé. Et tu as publié un des réactifs...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Merci de m'avoir répondu !

    Alors, en suivant tes conseils et si je ne me trompe pas, il y a:
    Dans la phase aqueuse: H3O+, Cl-, pyrH+
    Pour la phase organique, j'ai plus de mal. Je sais qu'il contient le composé E et pour le reste, je procede par élimination: la phase est extraite avec de l'éther, ses composés sont donc neutres au niveau de leur charges. Elle ne peut pas contenir d'E' ou de D car la réaction est totale. Le seul composé qu'il pourrait y rester est du Ts-Cl (mais je n'en suis pas sûr car il avait été introduit en quantité stoechiométrique avec le composé D).

    Effectivement, NaOH étant une base forte, elle peut déprotoner les fonctions alcools du composé E pour donner des ions alcoolate et est donc à proscrire.

    Mais je m'interroge toujours sur le rôle du NaHCO3, s'il la phase organique contient bien du Ts-Cl, peut-être que Na+ réagira avec le chlore du tosylate pour donner NaCl, mais comment s'en débarasser par la suite ? Avec le sulfate de magnesium anhydre ?

  7. #6
    Kemiste
    Responsable technique

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Au temps pour moi, en relisant bien, à priori si la réaction est totale, il ne reste plus de TsCl car il a été introduit en proportion stœchiométrique. Sinon Na+ ne réagira pas (c'est un ion spectateur). NaHCO3 doit permettre d'éliminer les traces d'acide qui serait présent dans la phase organique. Par contre on ne peut pas (encore) voir tes pièces jointes donc je ne sais pas quelle est la structure de D, E et E'. Alors je ne sais pas si NaOH peut déprotoner un quelconque alcool. Mais s'il y a un alcool aliphatique, NaOH n'est pas une base assez forte pour le déprotoner. Les ions HO- peuvent peut être réagir avec un autre groupement de ta molécule... (élimination?)
    Dernière modification par Kemiste ; 29/03/2014 à 21h47.

  8. #7
    ZuIIchI

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Maintenant que les pièces jointes sont visibles, il est clair que NaOH ne déprotonnera pas les fonctions alcool restantes. Mais NaOH n'est pas que basique ...

  9. #8
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Mince !
    Désolée, j'ignorais qu'ils ne s'affichaient pas étant donné que je peux les voir (bien que leur format soit inhabituel), je vais essayer de les poster un par un:

    D: Nom : d.png
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Taille : 4,1 Ko

  10. #9
    Kemiste
    Responsable technique

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Le temps d'écrire mon message et les pièces jointes ont été validées! C'est bon! (Pas la peine de les reposter )

  11. #10
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Voici, le composé E:
    E: Nom : E.png
Affichages : 368
Taille : 3,0 Ko

  12. #11
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Pardon, je viens seulement de voir tes messages ><
    Malheureusement, je ne vois toujours pas à quoi peut servir NaHCO3
    Est-ce que tu fais référence aux propriétés nucléophiles de NaOH ? (Si je viens de dire une énorme erreur, j'en suis désolée, je l'ai principalement vu comme une base)

  13. #12
    ZuIIchI

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Est-ce que tu fais référence aux propriétés nucléophiles de NaOH ?
    Bien sûr !

    Malheureusement, je ne vois toujours pas à quoi peut servir NaHCO3
    Comme dit plus haut, NaHCO3 sert à neutraliser les éventuelles traces d'acide qui subsisteraient en phase organique. Quel est le problème avec ça ?

  14. #13
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Excuse moi, j'avoue avoir principalement retenu du message "les composés ne s'affiche pas", avoir paniqué pour les remettre rapidement et du coup ai sauté l'essentiel quand à tes indications sur NaHCO3

    Si NaOH se comporte comme un nucléophile, il sera surement susceptible d’altérer le composé E, peut-être en attaquant les groupement Bn (-CH3-C6H5) ?

  15. #14
    ZuIIchI

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Comment cela se passerait-il ?

  16. #15
    Kemiste
    Responsable technique

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Les groupements OBn ne sont pas des groupes partants. Pourquoi tosylé la molécule? Ce n'est pas pour avoir des groupes partants?...

  17. #16
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Effectivement, le soufre du tosylate constitue un dipôle positif. OH- ira donc l'attaquer, pour fomer Ts-OH, la molécule E se retrouvera avec des extrémités Na+-O-R.
    On ne peut donc utiliser NaOH.

    Est-ce que c'est juste ?

  18. #17
    ZuIIchI

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    NON ! Un nucléophile ne réagit pas avec une molécule tosylée en s'additionnant sur le soufre ...

  19. #18
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Je suis désolée, je ne vois vraiment pas.

    Il y aurait-il un mécanisme s'en rapprochant ou un composé similaire sur lequel l'attaque nucléophile de NaOH serait peut-être plus évidente ?
    Peut-être que cela pourrait m'aider à comprendre...

  20. #19
    Kemiste
    Responsable technique

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    -OTs est un groupe partant, on peut donc avoir une substitution nucléophile. C'est le même principe qu'une substitution nucléophile d'un halogénoalcane avec le départ d'un halogénure : RX + HO- -> ROH + X-
    Comme dit précédemment, il ne faut pas oublier le fait que NaOH soit une base et qu'il y ait une élimination possible...
    Dernière modification par Kemiste ; 29/03/2014 à 22h46.

  21. #20
    Binomes

    Re : Synthèse d'un composé ditosylé

    Merci à vous deux !

    Surtout pour votre patience

    Je pense avoir assimilée les raisons pour lesquelles NaOH ne peut pas être utilisée.

    Merci encore !

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