Eugénol dichlorométhane solvant ternaire

[krispack]

Bonjour à tous

Aujourd'hui j'avais pour ambition de synthétiser du savon à partir de clous de girofle et du vinaigre mais la manip à été laborieuse et infructueuse.
J'explique mon problème :

Protocole normal d'extraction liq-liq avec comme solvant du dichlorométhane, relargage effectué, la phase orga est en bas normalement, je la passe à l'évaporotateur : rien ou plutôt que des cristaux. je me demande où j'ai raté ! je teste la "phase orga" c'est de l'eau. Pas de bol mon binôme avait nettoyé l'ampoule à décanter.
Nouvelle extraction ( on est parti de 10g de clou de girofle) de 100mL de distillat, je décide de ne pas faire de relargage ( même si je récupère moins d'alcool) toujours avec du dichlorométhane. Et là la phase orga et la phase aqueuse ne sont pas séparées peu importe l'ajout de CH2Cl2 ( le dichlorométhane est bien du dichlorométhane !). Jamais rencontré ce pb ( je suis en M1 prépa capes phy-chimie) La prof de chimie orga vient à notre secours en nous faisant un schéma sur la représentation des équilibres d'un mélange ternaire et ajoute de l'eau distillée. La phase orga apparait au fur et à mesure de l'ajout d'eau distillée alors que la phase aqueuse diminue. Étant donné le temps que ça nous à pris on été hors délai et on a pas continué. Et là j'ai beau cherché (j'avoue que son explication du diagramme triangulaire équilatéral m'a laissé perplexe) je n'arrive pas à trouver la raison, tous les Tp lycées ont l'air de fonctionner.
La prochaine fois je testerai avec du cyclohexane mais en attendant si vous avez une explication !
Merci

Vincent
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[moco]

Pour faire un savon, il faut partir d'une huile ou d'une graisse, qu'on saponifie avec de la soude NaOH. Je ne vois pas bien comment on pourrait synthétiser un savon en partant de clous de girofle et de vinaigre. Ni les clous de girofle ni le vinaigre ne contiennent de lipides

[krispack]

le clou de girofle contient en autre de l'eugenol ( alcool) et de acétate d'eugényle ( ester)
je voulais séparer l'acool de l'ester, esterifier l'alcool avec l'acide acétique du vinaigre, pour me retrouver avec l'acétate d'eugényle en plus grande quantité.

Ensuite protocole de saponification ( hydrolyse en milieu basique de l'ester( le corps gras)) : recup du savon et de méthanol

[Kemiste]

Bonjour.

D'où provient cette idée ?

le clou de girofle contient en autre de l'eugenol ( alcool) et de acétate d'eugényle ( ester)
je voulais séparer l'acool de l'ester, esterifier l'alcool avec l'acide acétique du vinaigre, pour me retrouver avec l'acétate d'eugényle en plus grande quantité.

Ensuite protocole de saponification ( hydrolyse en milieu basique de l'ester( le corps gras)) : recup du savon et de méthanol

Tu veux donc estérifier pour ensuite saponifier = faire une réaction puis une seconde afin retrouver le produit de départ... Après saponification tu récupéreras l'eugénol et de l'acétate de sodium (ou potassium). L'acétate d'eugénol n'est pas un corps gras. Un savon est une espèce amphiphile qui possède une longue chaîne carbonée (cf message de moco).

[A voir en vidéo sur Futura]

[krispack]

Autant pour moi concernant l'acide gras, pas d'excuses !
Edit: en fait si, je sais où j'ai fait le raccourci : ion carboxylate = savon. Je n'avais pas pris en compte la longueur de la chaine carbonée.

Concernant l’estérification et saponification... effectivement je fais un aller retour pour rien ! J'ai fait une saponification théorique de dyslexique.

Par contre, et c'est vrai que tu dois te dire au point où j'en suis que si ça se trouve je me suis trompé de solvant mais non, c'était bien du CH2Cl2 !
Si vous avez des pistes...

[Sethy]

A quel pH estimes-tu la phase aqueuse au moment de l'extraction ? Autour de 7 ou au dessus.

Je pose la question car il manque pas mal d'infos.

[krispack]

Bonsoir,

Je n'ai pas pensé à prendre le pH de la solution aqueuse.

[Sethy]

On peut s'en faire une idée avec ce que tu as ajouté.

As-tu neutralisé l'excès d'acide avec un carbonate ?

[krispack]

non non, je n'avais pas encore neutralisé l’excès.
Dans l'ampoule à décanter j'avais mon distillat ( eugénol, l'acetate d'eugenyl et l'eau) et le dichlorométhane. Je n'ai pas saturé la solution aqueuse de sel ( pour aussi être sur d'avoir 2 densité bien différentes)
Ce que je comprends pas c'est pourquoi j'avais une seule phase et qu'en ajoutant au fur et à mesure de l'eau distillée les 2 phases attendues apparaissent.

[Sethy]

Honnêtement, je ne comprends pas bien dans quel cadre tu as fait cette manip'.

Votre prof vous laisse faire un peu ce que vous voulez ? Vous n'avez pas de mode opératoire à suivre ?

Je viens de faire une rapide recherche sur ce que tu proposes et ça ne m'étonne pas que tu n'aies eu qu'une phase.

Mais avant d'expliquer pourquoi, j'aimerais que tu détailles exactement ce que tu as fait, dans un format "mode opératoire" :

- dans un bicol de 250 ml surmonté d'un ... on introduit
- on porte à ébullition
- ...

Ce n'est pas un travail inutile puisque j'imagine que tu devras faire ça pour le rapport de labo.

[Sethy]

Pour les autres lecteurs, je leur suggère d'aller voir la formule de "l'alcool" utilisé dans l'estérification (Eugénol) et de vous rappeler de la chimie particulière de ce genre de composés vis-à-vis de l'estérification. C'est bien pour ça que je demande un mode op' détaillé.

[Kemiste]

A ce que j'ai compris l'estérification n'a pas été réalisée, c'était juste un projet. Le problème vient de l'étape d'extraction de l'eugénol après hydrodistillation.

[Sethy]

Kemiste, il y avait bien de l'acide acétique :

Dans l'ampoule à décanter j'avais mon distillat ( eugénol, l'acetate d'eugenyl et l'eau) et le dichlorométhane

[Kemiste]

D'après ce message :

le clou de girofle contient en autre de l'eugenol ( alcool) et de acétate d'eugényle ( ester)
je voulais séparer l'acool de l'ester, esterifier l'alcool avec l'acide acétique du vinaigre, pour me retrouver avec l'acétate d'eugényle en plus grande quantité.

J'avais compris que l'acétate d'eugényle avait été récupéré en mélange avec l'eugénol après hydrodistillation et que la suite du projet consistait à estérifier l'eugénol pour n'avoir que de l'acétate d'eugényle. Et comme il parle de distillat je n'ai pas l'impression que l’extraction fasse suite à une réaction d’estérification.

Quoi qu'il en soit il faudrait, en effet, un protocole détaillé pour comprendre ce qu'il a été fait.

[krispack]

Bonjour,

Effectivement l'acétate d'eugenyle provient de l'extraction, je n'ai pas fait d'estérification.
Le protocole mis en place est le suivant

après avoir broyé 10g de clou de girofle,
j'ai placé dans un ballon bicol de 250 mL ces 10g avec 80mL d'eau distillé et un agitateur magnétique.
J'ai installé une ampoule à couler contenant de l'eau distillée pour compenser les pertes hydriques sur le ballon ainsi qu'un réfrigérant axé vers un bécher pour récupérer le distillat.

une fois récupérer 100 mL de distillat je l'ai placé dans une ampoule à décanter de 250mL dans laquelle j'ai aussi ajouter 10 mL de dichlorométhane. J'agite et dégaze.Une seule phase observée
Je rajoute 10mL de dichlorométhane. J'agite et dégaze.Une seule phase observée.
Ajout d'eau distillée directement à pissette, pas d'agitation apparition de deux phases.
C'est la que mes connaissances théorique ne suffisent pas !

On à carte blanche pour les montages, je trouvait l'idée intéressante de faire un savon à partir de produit commun qui en plus comprenait pas mal de compétences et connaissances du secondaire : hydrodistillation extraction liq/liq estérification saponification CCM. J'ai malheureusement échoué sur la partie théorique ( cf message auparavant).

Le problème rencontré dans l'ampoule me surprends et je ne trouve rien sur le net.
Merci pour votre aide

[Sethy]

Merci, au moins on voit plus clair. Ceci dit, mon explication plausible tombe à l'eau ...

Ce que je trouve très faible, c'est la quantité de distillat que tu as récolté. Si la distillation par entrainement permet effectivement de faire distiller ensemble deux liquides non miscibles (et à une température inférieure à la t° d'ébullition des deux liquides), la proportion du liquide le moins volatil est lié à sa tension de vapeur à la t° de distillation.

A p_atomsphérique, l'Eugénol bout à 254°C, l'acétate à plus de 280°C. Cela ne suffit pas pour déterminer la tension de vapeur à 100°C (log P = B - A/T), néanmoins on peut quand même considérer qu'elle sera assez faible. Après un rapide calcul, la tension de vapeur à 100°C doit être d'environ 3 mmHg. Cela veut dire que 757 mmHg proviennent de la tension de vapeur de l'eau. Il doit effectivement y avoir beaucoup plus d'eau qui distille que d'Eugénol.

Voyais-tu, dans le distillat, des "yeux" à la surface de l'eau ou deux couches (avant d'ajouter le dichlorométhane) ?

[Sethy]

J'ai fait la comparaison avec le limonène, le constituant majoritaire de l'huile essentielle de citron. Dans les mêmes conditions, à savoir à 100°C, sa pression de vapeur est de 100 mmHg (à comparer aux 3 mmHg de l'Eugénol). Evidemment la t° d'ébullition sera bien plus basse, puisque la somme des deux (vapeur d'eau + vapeur de limonène) doivent égaler la p_atmosphérique. D'autre part, la proportion de limonène qui distillera sera également bien plus importante. Il est probable qu'une bonne partie de l'huile aurait distiller en prenant la quantité d'écorce de citron contenant la même quantité d'huile que le clou de girofle et en récoltant 100 ml de distillat.

Ceci dit, ça n'explique toujours pas l'absence de 2 phases.

Ce que je peux dire, c'est que l'explication du professeur est possible. Prenons le cas de l'alcool par exemple. Il est à la fois miscible avec l'eau et avec certaines huiles.

Si on imagine une mélange contenant beaucoup d'alcool, un peu d'eau et un peu d'huile, il est parfaitement possible de n'observer qu'une seule phase. Il n'est pas impossible que cette phase soit trouble et qu'elle se sépare après un moment. Néanmoins, il y aura toujours un peu d'eau dans la phase alcool/huile et un peu d'huile dans la phase alcool/eau.

Ici toute la question est : quel est le composant qui a joué le rôle de l'alcool ?

[Kemiste]

Si on se réfère à certains protocoles trouvés sur internet (par exemple http://aluttrin.free.fr/Lycee/Conten...%20Eugenol.htm) il ne semble pas y avoir ce problème de phase.

[krispack]

Bonsoir,

Effectivement sur les protocoles, je n'ai lu aucun retour concernant ce problème de phase.
J'ai choisi de ne récupérer que 100mL de distillat car les manip ne peuvent pas être trop longue.

Je la tenterai à nouveau dès que je peux ( juste l'extraction). Je vérifierai le pH, la présence d "yeux" à la surface de l'eau ou deux couches avant l'ajout du solvant, pouvez vous me dire à quoi d'autre dois-je être attentif si le même problème apparaît ?

je vous remercie

Vincent

[Sethy]

Bonsoir,

Effectivement sur les protocoles, je n'ai lu aucun retour concernant ce problème de phase.
J'ai choisi de ne récupérer que 100mL de distillat car les manip ne peuvent pas être trop longue.

Je la tenterai à nouveau dès que je peux ( juste l'extraction). Je vérifierai le pH, la présence d "yeux" à la surface de l'eau ou deux couches avant l'ajout du solvant, pouvez vous me dire à quoi d'autre dois-je être attentif si le même problème apparaît ?

je vous remercie

Vincent

L'idéal est d'utiliser un extracteur spécialement conçu pour cet usage. L'eau est en permanence recyclée.

Comme celui présenté ici : http://www.cite-sciences.fr/archives...stillation.php