L'aspartame
Consigne - individuel puis mise en commun en petit groupe.
Élaborer et réaliser le protocole permettant de vérifier partiellement la structure moléculaire de l'aspartame.
Pendant la réalisation des protocoles, construire un plan détaillé de rapport d’étude : éléments théoriques préalables, descriptions de protocoles, résultats obtenus et conclusions.
Les propositions de plan seront discutées en grand groupe pendant la réalisation de l’hydrolyse de l’aspartame.
Rédiger ensuite individuellement ce rapport.
--- Structure de l'aspartame ; produits d'hydrolyse
La formule semi-développée est : HOOC - CH2 - CH(NH2) - CO - NH - CH(COOCH3) - CH2 - C6H5
On peut identifier plusieurs groupes fonctionnels présents dont certains sont hydrolysables en milieu acide. Parmi les produits d'hydrolyse on peut identifier deux acides -aminés, la phénylalanine et l'acide aspartique (voir annexe 1).
Expérimentation
Hydrolyse de l’aspartame
Matériel disponible : montage à reflux, béchers, mortier ;
comprimés d'aspartame, solution d'acide chlorhydrique (1 mol/L) ;
solution d'hydrogénocarbonate de sodium permettant de neutraliser l'acide chlorhydrique, papier pH.
Les groupes fonctionnels amide et ester sont hydrolysables à chaud en milieu acide (catalyse par H3O+ : voir annexe 2).
Chromatographie
NE PAS TOUCHER LA PLAQUE DE CHROMATOGRAPHIE AVEC LES DOIGTS : METTRE DES GANTS, même pour le découpage, pour ne pas y déposer des acides aminés de la peau.
Matériel disponible : cuves à chromatographie et plaques, béchers, éprouvettes graduées, butanol, acide acétique (éthanoïque),
aspartame (1 comprimé dans 20 mL d’eau)
phénylalanine (0,1 g dans 100 mL d’eau), acide aspartique (0,1 g dans 100 mL d’eau), ninhydrine en solution prête à l’emploi.
- préparer d'abord l'éluant et laisser la cuve se saturer de vapeurs d'éluant ;
- toujours avec les gants déposer une tache, la plus petite possible, de chaque solution (préparer plutôt deux plaques) ;
- laisser bien sécher les taches ; - laisser éluer.
Les taches d'acides aminés sont incolores : il faudra utiliser un «révélateur» approprié, la ninhydrine (annexe 3). Une fois que la chromatographie est réalisée marquer le front de l’éluant puis sécher au sèche-cheveux. Sous la hotte, toujours avec les gants, pulvériser la ninhydrine sur toute la plaque. Sécher au sèche-cheveux et mettre à chauffer quelques minutes sur plaque chauffante.
Pour les manipulations de substances nocives : LUNETTES de protection et GANTS obligatoires (procéder sous la hotte aspirante). L’utilisation de divers solvants en chimie organique INTERDIT LE PORT DE LENTILLES DE CONTACT.cuve
éluant :
- 6 mL de butanol - 2 mL d’acide acétique - 2 mL d’eau
hydrolysat
aspartame frais
acide aspartique
phénylalanine
Annexe 1
Phénylalanine Acide aspartique
