Ch 2.2 SYNTHÈSE D’UN AMIDE : LE PARACÉTAMOL
1. QU’EST-CE QU’UN AMIDE ? 1.1. Groupe amide : Un amide est caractérisé par le groupe
Les différentes formules possibles sont :
1.2. Nomenclature :
Le nom des amides s’obtient à partir de celui de l’acide carboxylique en supprimant le mot acide et en remplaçant la terminaison oïque par amide (exemple : CH3─ CO ─ NH2 s’appelle l’éthanamide)
On obtient un amide en faisant réagir une amine (R ─ NH2) avec soit un l’acide carboxylique à chaud (R’─ COOH) soit un anhydride d’acide (R’─ CO ─ O ─ CO ─ R’’).
2. LE PARACÉTAMOL :
Le paracétamol (4-hydroxyacétanilide) a pour formule : CH3 ─ CO ─ NH ─ C6H4 ─ OH
Le paracétamol a une activité analgésique et antipyrétique d'intensité comparable à celle de l'aspirine mais il n'a pratiquement pas d'effet sur l'inflammation. Il n'a pas les effets secondaires de l'aspirine, il ne provoque pas de lésion de la muqueuse gastrique et n'interfère pas avec l'agrégation plaquettaire (ne retarde pas la coagulation sanguine). Toutefois, des doses excessives de paracétamol peuvent entraîner une nécrose hépatique.
Le début de son activité clinique date de 1893. Il est présent dans de nombreux médicaments (Doliprane, Dafalgan, Efferalgan, …).
3. SYNTHÈSE DU PARACÉTAMOL : 1.3. Généralités
Remarque : quand les groupes hydroxyle ( OH) et amino (NH2) sont en position 1-4 sur un noyau benzénique, cette position est appelée «para »
Composé Aspect à 25°C et sous 105 Pa (1 bar)
Risques Solubilité dans l’eau Température de fusion sous 105 Pa (1 bar)
Température d’ébullition sous 105 Pa (1 bar)
densité Masse molaire (g.mol-1) para
-aminophénol solide blanc toxique par inhalation et contact cutané
8 g.L-1 à 20°C 33 g.L-1 à 60°C 85 g.L-1 à 100°C
186 °C 109
Anhydride éthanoïque
liquide incolore corrosif,
inflammable et irritant pour la peau et les yeux
réagit avec l’eau en donnant l’acide dont il est issu
- 73°C 136°C 1,08 102
Paracétamol solide blanc 10 g.L-1 à 20°C
250 g.L-1 à 100°C 171 °C 151
Acide éthanoïque
liquide incolore corrosif et inflammable
Très grande solubilité
de 0° C à 100°C 17°C 118°C 1,05
Les volumes d’anhydride éthanoïque et d’acide éthanoïque nécessaires dans ce qui suit, seront prélevés sous la hotte et placés dans des tubes à essai fermés par un bouchon pour les emmener jusqu’à la paillasse où a lieu la manipulation.
1.4. Dissolution du 4-aminophénol :
La réaction se faisant en phase liquide, il est nécessaire, dans un premier temps, de dissoudre le 4-aminophénol.
Cette dissolution se fait, à chaud, avec une solution d’acide éthanoïque.
1) Manipulation
C O
N
C O
NH2 C
O
NH R
C O
N R
R'
CH3 NH2 OH
O C
Paracétamol (4-hydroxyacétanilide)
Anhydride éthanoïque Acide éthanoïque
CH3 NH2 OH
O NH2 C
HO CH3
O O
CH3 C O C
+ = + OH
O CH3 C
1-amino-4-hydroxybenzène (para-aminophénol)
Dans un erlenmeyer de 100 mL, introduire 2,8 g de para-aminophénol, 25 cm3 d’eau et 2 cm3 d’acide éthanoïque pur.
Adapter un réfrigérant à air sur l’erlenmeyer.
Placer l’erlenmeyer dans un bain-marie d’eau bouillante tout en agitant, à l’aide d’une pince en bois, jusqu’à dissolution complète du para-aminophénol ( durée 10 à 15 min ).
La solution est ensuite ramenée à la température ambiante en refroidissant l'erlenmeyer à l’air puis dans un bain d'eau froide. Oter le réfrigérant à air de l’erlenmeyer.
Maintenir l’eau du bain-marie à l’ébullition pour une prochaine expérience.
2) Question
« Cette dissolution se fait, à chaud, avec une solution d’acide éthanoïque ». Pourquoi à chaud ? Quel est le rôle de l’acide éthanoïque ?
1.5. Synthèse du paracétamol : 1) Manipulation
Ajouter cm3 par cm3 , un volume de 3,5 cm3 d’anhydride éthanoïque, tout en agitant.
Placer l’erlenmeyer dans un cristallisoir d’eau glacée. Attendre la cristallisation du paracétamol (si celle-ci tarde à se réaliser, on peut pour l’initier, gratter le fond du ballon, sans agiter, avec une tige de verre).
Essorer les cristaux à l’aide de la fiole à vide et du Büchner, en tirant sous vide à la trompe à eau. Laver avec un peu d’eau froide.
Sécher les cristaux entre deux feuilles de papier filtre.
Peser le paracétamol « brut » obtenu.
2) Question
Calculer la quantité de matière des deux réactifs. Y en a-t-il un en excès ? Si oui, lequel ?
Quelle masse de paracétamol peut-on théoriquement obtenir ?
Calculer le rendement dans le cas du paracétamol brut obtenu précédemment.
Quelle impureté a-t-on éliminée par filtration ?
1.6. Purification du paracétamol brut par recristallisation : 1) Manipulation
Introduire le paracétamol brut dans un erlenmeyer de 100 mL. Ajouter 20 à 25 mL d’eau.
Placer l’erlenmeyer dans un bain marie maintenu à ébullition jusqu’à dissolution totale..
Laisser refroidir à l’air, puis dans de l’eau froide et enfin plonger l’erlenmeyer dans un cristallisoir d’eau glacée.
Laisser cristalliser le paracétamol purifié.
Essorer à nouveau les cristaux à l’aide de la fiole à vide et du Büchner, en tirant sous vide à la trompe à eau. Laver avec un peu d’eau froide.
Sécher les cristaux entre deux feuilles de papier filtre.
Peser le paracétamol « purifié » obtenu.
2) Question
La technique de purification du paracétamol s’appelle recristallisation. Sur quelle propriété physique du paracétamol s’appuie-t-elle ?
Quelle(s)s impuretés a-ton éliminée(s) ?
Calculer le rendement de la synthèse en prenant pour produit final le paracétamol purifié. Comparer au résultat obtenu précédemment.
