TP6 : Réaction des aldéhydes et des cétones

Travaux pratique de chimie organique 6 - 8 Juin 2007 Croset Elliott

TP6 : Réaction des aldéhydes et des cétones

I. But :

Nous allons utiliser les propriétés chimiques de la liaison C=O pour identifier deux produits inconnus. Les deux composés inconnus pouvant être des cétones ou des aldéhydes doivent être identifiés. Pour cela, différents tests spécifiques à ces groupes fonctionnels sont réalisés : Formation de 2,4-Dinitro phénylhydrazone, de semi-carbazone, test de Tollens, de Schiff, des méthylcétones (formation de iodoforme).

II. Partie expérimentale :

La liaison cabonyle réagi avec les amines pour former des imine, selon le mécanisme ci-dessous :

R NH₂ + C O

H

R₂ R₁

C O

R₂ R₁

H⁺

C O H

N

R

R₁ R₂

H

H

C O H

N

R

R₁ R₂

H H⁺

C O H₂

N

R

R₁ R₂ H + H⁺

-H₂O - H⁺ R ^N C

R₁ R₂ Amine

Cétone - Aldéhyde

Imine

C’est se mécanisme qui est utilisé dans les réaction avec la 2,4–dinitrophénylhydrazine et dans celle impliquant la semicarbazide.

Formation de 2,4–dinitrophénylhydrazone

La réaction est la suivante : O₂N

NO₂ +

R O C

R₁

R C R₁

NNH O₂N

NO₂

2,4-Dinitro phénylhydrazine 2,4-Dinitro phénylhydrazone NH

H₂N

Cette réaction ne nous donne pas d’information directe sur le composé. Pour cela ont mesure le point de fusion du produit obtenu.

Echantillon 46 : 121°C (deux produit possible : acétone, Pfus = 126°C et n-butanal, Pfus = 123°C°).

Echantillon 48 : 238°C (deux produit possible : benzaldéhyde, Pfus = 237°C et acétophénone, Pfus = 238°C°).

2

Formation de semi-carbazone

La réaction est la suivante :

R C O

R₁

R C R₁

semi-carbazide semi-carbazone

NH2 N CONH2

H

+ N N CONH₂

H

Comme auparavant, on mesure le point de fusion du produit final :

Echantillon 46 : 184°C (deux produit possible : acétone, Pfus = 187°C et propiophénone, Pfus = 191°C°).

Echantillon 48 : 223°C (deux produit possible : benzaldéhyde, Pfus = 222°C et heptane-2-,6- dione, Pfus = 224°C°)

Test de Tollens

Se test permet de déterminer si le produit est une cétone ou un aldéhyde. En effet au cours de cette réaction, l’aldéhyde sera oxydé en acide carboxylique, et cela formera un miroir d’argent sur les parois de l’éprouvette. Si le produit est une cétone, rien d’apparent ne se passera.

La réaction est la suivante :

R C O

H Ag(NH₃)₂OH +

2 2 Ag + H₂O + 3 NH₃ +

R C O

O NH4+

Echantillon 46 : Pas de miroir (cétone).

Echantillon 48 : formation d’un miroir (aldéhyde).

Test de Schiff

Le résultats de se test nous permette de confirmer le résultats du test de Tollens. En effet si on a un aldéhyde, la solution se colore en magenta, sinon elle reste incolore. La réaction est la suivante :

C

NH₂ NH₂

H₂N

H₃C

SO_2,H₂O

C

NH₂ NH₂

HO₂SNH₂

H₃C SO₃H

R C O

H C

HNSO₂C

C-SO₂NH

H₃C

OH R H

HNSO₂OHC R H HO

R H

Echantillon 46 : solution incolore (confirmation d’une cétone).

Echantillon 48 : coloration magenta (confirmation d’un aldéhyde).

Formation d’iodoforme – test des méthylcétones

Se test à pour but de nous renseigner sur la nature de la cétone que l’on a, en l’occurrence ici si c’est une méthylcétone, ou si les chaînes carbonées sont plus longue. Le mécanisme de la réaction est décrit ci-dessous :

C H HO^-

C O R

H

H

-H₂O +I₂

C^- C O R

H

H

I I

-2 H₂O +2 I₂

C I

C OH R

I

+HO^- I

O^-

C^- I C

OH R

I

O I

CH I C

O^- R

I

I O

+

+ Méthylcétone

Iodo forme coloré

Echantillon 46 : formation d’un précipité jaunâtre (présence d’une méthylcétone).

Echantillon 48 : aldéhyde.

Après la comparaison des différents testes, on voit que les seuls produit possible sont : Echantillon 46 : Acétone.

Echantillon 48 : Benzaldéhyde.

4

III. Commentaires et discussions :

L’utilisation de plusieurs techniques d’analyse nous permet de diminuer les erreurs. Une fois que tous les tests ont été fait, il n’existe en principe plus qu’une seule espèce susceptible de répondre au critère qu l’on obtient, même si par exemple les points de fusion ne sont pas précis.