.1 Généralités V.1.1 Réactifs de synthèse Cette partie récapitule la procédure de synthèse des composés intermédiaires ainsi que le produit final. Les produits de départ

V

.1 Généralités

V.1.1 Réactifs de synthèse

Cette partie récapitule la procédure de synthèse des composés intermédiaires ainsi que le produit final.

Les produits de départ (Tableau 6) sont utilisés tels qu’ils sont livrés par Fluka, Prolabo ou Biochem Chemopharma sans purification supplémentaire.

Tableau 6 : Réactifs et solvants.

Réactifs Provenance Pureté

Acide p-aminobenzoique Acide sulfurique

Acétate d’éthyle Acétone

Acide Chloridrique Acide acétique glacial Disulfure de carbone CS2

Ethanol absolu Ethanol

Hydroxyde de sodium Hydroxyde de potassium Hexane

Hydrazine monohydrate Iodo méthane

P-methoxybenzaldéhyde Ether de pétrole

Fluka Fluka Prolabo

Biochem Chemopharma Prolabo VWR International Sigma-Aldrich

Prolabo VWR international Ridel-de Haen

Riedel-de Haen

Biochem Chemopharma Fluka

Prolabo Fluka Fluka

Hopkin and William Sigma-Aldrich

98 % 97 % 99.9 % 99.78%

37 %

≥99%

99,94%

99,8%

95.1%-96.9%

98 ℅ 98%

98%

98%

99%

98 % 98 %

V

.1.2

L’éthanol absolu est distillé par réfrigérant sa température d’ébullition étant de 78C°.

V.1.3 Techniques expérimentales

 Chromatographie sur couche mince (CCM) :

La chromatographie sur couche mince a été effectuée sur des plaques de gel de silice Kieselger 60 F254 de la société Merck. (0,2 mm d'épaisseur). Après élution dans un mélange d’hexane et acétate d’éthyle, les plaques sont révélées par une lampe UV (254 nm).

 Mesure des points de fusion

Les mesures des températures de fusion ont été réalisées avec un appareil de type Buchi B-545.

 Spectrométrie infrarouge (IR) :

Les spectres infrarouges ont été enregistrés sur un spectromètre FTIR-600 équipé d’un logiciel en utilisant des disques de KBr. La longueur d’onde est exprimée en cm¹.

 Résonnance magnétique nucléaire (RMN) :

Les spectres RMN¹H et RMN¹³C ont été enregistré sur un spectromètre MERCURY 400 ((400 MHz pour le ¹H, 100 MHz pour le ¹³C)). Le standard interne correspond au solvant résiduel non-deutéré :d6-DMSO. La multiplicité des signaux est exprimée par les abréviations suivantes : s (singulet), t (triplet), m (multiplet), q (quadruplet) et st (sextuplet).Les déplacements chimiques (δ) des signaux sont exprimés en ppm.

 Microscopie optique en lumière polarisée (MOP)

Les observations par microscopie à lumière polarisée ont été effectuées sur un

microscope de type Axioskop Zeiss équipé d’une platine chauffante Linkam THMS600 raccordée au processeur Linkam TMS 93, avec camera Fujix Digital .

 Calorimétrie à balayage différentiel (DSC)

Les données calorimétriques ont été obtenues avec un appareil Perkin Elmer DSC7.

Le système est étalonné avec un échantillon d’indium. Les échantillons (1 à 3 mg) sont placés dans un creuset en aluminium sous un courant d’azote comme gaz de balayage.

V.2 Synthèses

V

.2 .1

Formule : [C9H11NO2] Masse molaire : 165g/mol

Produit I Mode opératoire

Pour cette étape, la verrerie doit être sèche puisque c’est une réaction d’estérification.

Dans un ballon de 500 ml, on introduit (6.8g, 0.049 mol) d’acide 4-aminobenzoïque et (60ml) d’éthanol absolu distillé, on ajoute goute à goute (8ml) d’acide sulfurique concentré.

Le mélange est agité à reflux pendant 2 heures, refroidi à température ambiante, ajouté à une solution de 100 ml de soude à 10% et 100g de glace pilée en agitant vigoureusement.

On filtre sur Büchner et on rince avec l’eau glacée, une fois le produit séché à l’air libre, on procède à sa purification par recristallisation dans l’éthanol.

Le produit obtenu est sous forme d’une poudre blanche ^[73] de masse m = 5.6 g et avec un rendement Rdt =85%, et une température de fusion T^f = 89C°.

Données spectrales IR :

IR,νmax (cm^-1) :( C=O : 1700.9), (C=C : 1511.9 ; 1594.8 ; 1629.6), (C-H : 2985.3), (C-O-C : 1172.5), (NH2 : 3344 ; 3426.9).

V

.2 .2

Formule : [C7H9N3O]

Masse molaire : 151g/mol

Produit II Mode opératoire

On dissout (5g, 0.03 mol) de produit I dans 12.5 ml d’éthanol, 7.5ml d'hydrazine

un produit sous forme de cristaux blancs^[75] de masse m = 3.6 g avec un rendement Rdt = 72% et une température de fusion Tf = 223°C.

Données spectrales IR :

IR,νmax (cm^-1): (C=O : l646.9),(C=C : 1548.6 ; 1589.1),(N-H amide : 3284,2), (NH2 : 3380.6 3473.2), (C-N : 1351.9 ;1024 cm^- ) .

V.2 .3 Préparation du 5-(4-aminophenyl)-1,3,4-oxadiazole-2-thio

Formule : C8H7N3OS Masse molaire : 193 g/mol

Produit III

Mode opératoire

Cette étape consiste à la préparation de 5-[-4-amino phényle]-1.3.4-oxadiazole-2-thiol, À T = 0C, on dissout (3g, 0.019 mol) de produit II dans 30 ml d'éthanol puis (1.2g,0.021 mol) d’hydroxide de potassium KOH est ajouté, la solution est agitée toujours à T= 0C° pendant 15 minutes. Après addition goutte à goutte de 1.5 ml de disulfure de carbone CS2, Le mélange réactionnel est porté à reflux pendant 24 heures.

Ensuite on procède à une évaporation totale du solvant par un rota-vapeur, suivie d’une addition de 25 ml d'eau distillé froide. Le mélange est après acidifié par l’ajout de goute à goute d’acide chloridrique HCL (10%), Puis filtré, et séché à l'aire libre.

La purification du précipité par recristallisation dans l’éthanol donne le produit III qui est sous forme d'un solide jaune pale^[76] avec une masse m = 2.89 g, un rendement

Rdt = 96.5% et une température de fusion Tf = 241°C.

Données spectrales IR :

IR,νmax (cm^-1) : (S-H: 2792.4 ),(C=N : 1621.8), (C-O-C aromatique :1292.1) ,(N-H : 3018.7 ).

V.2.4 Preparation du 4-[5-(methylsulfanyl)-1, 3,4-oxadiazol-2-yl] aniline

Formule : C9H9N3OS Masse molaire : 207 g/mol

Produit IV Mode opératoire

Elle consiste à la préparation de 4-[5-(methyllsulfanyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]aniline.

On dissout (0.5g, 0.002 mol) du produit III dans 20 ml d'éthanol, ensuite on ajoute (0.15 g, 0.0026 mol) d'hydroxyde de potassium KOH solubilisé dans un minimum d'eau distillé (2 à 3 gouttes), le mélange est ensuite agité et porté à reflux pendant 1/2 heure.

La solution est refroidi à température ambiante, suivie d’une addition goutte à goutte de (0.002 mol) d'iodo – méthane (CH3-I) et chauffée à reflux pendant 3 heures.

Après évaporation du solvant ,25 ml l'eau distillée froide est ajoutée sur le soluté jusqu'à formation d’un précipité qui sera après filtré et séché à l'air libre.

La recristallisation du produit dans l’éthanol conduit à un solide orange^[77] de masse m = 0.235g, de rendement Rdt = 47%, et une température de fusion T=139.7 C°

Données spectrales IR :

IR,νmax (cm^-1): ( C-H : 2979.5). (NH2: 3378.7 ; 3344).

V.2 .5 préparation du produit V

Formule : C17H15N3O2S Masse molaire : 325 g/mol

Produit V Mode opératoire

Dans cette étape, on prépare le 1-[4-methoxy benzy lidene amino]-4-[2-buty lthio- 1.3.4-

Données spectrales:

RMN¹H (400 MHz, DMSO-d6, δ en ppm) : (S : 8.6, CH=N),(dd :7.1-8.2,C-H aromatique), (S : 2.6 ,SCH3) ,( S : 3.8 ; OCH3).

RMN¹³C (100MHz, DMSO-d6, δ en ppm) : (16.5 ; C1), (163.3 ; C2), (165.5 ; C3),(120 ; C4), (127.5 ; C5), (123 ; C6),(154.7 ; C7), (162 ; C8), (128.5 ; C9), (131 ; C10),

(114.3 ; C11), (162.3 ; C12), (55 ; C13).

V.3.Analyse par chromatographie en phase gazeuse

 Chromatographe :

L’appareil utilisé est un PERKIN ELMER Auto Système XL muni d’un :

 Détecteur FID.

 Injecteur du type Splitt- Splitless.

 Enregistreur PERKIN ELMER model 1022

 Imprimante Okidata Microline 320.

 Gaz vecteur

On a utilisé l’argon comme gaz vecteur.

 Type de colonne

La colonne utilisée est une colonne capillaire en verre borosilicate d’une longueur de 20 mètres.

 Traitement de la paroi interne de la colonne

On traite la paroi interne de la colonne par une solution de méthanol et de sel chloride de sodium diluée à 10%, un volume de dichlorométhane est ajouté à la solution préparé précédemment. Après agitation vigoureuse, on obtient une émulsion stable et laiteuse.

Cette solution est poussée à travers la colonne par un gaz inerte N2 sous pression, à une très faible vitesse. Le solvant est ensuite évaporé par le passage d’un courant d’azote , le verre devient opaque , ce qui confirme bien que les particules de NaCl ont été déposées puis on procède à la désactivation des sites actifs par le polyéthylène glycol.

 Remplissage de la colonne (imprégnation de la phase stationnaire)

Le remplissage de la colonne s’est réalisée par la méthode dynamique, après avoir fait plusieurs essais sur les solvants, on a choisi le dichloromethane pour une solubilisation de 100% de la phase stationnaire. Les spires de la colonne capillaire sont remplies et la solution est poussée par un faible courant d’azote jusqu’à ce qu’elle traverse toute la colonne, un film de phase stationnaire se dépose sur la paroi interne de la colonne.

 Détermination de pressions partielles p°

Pour calculer les valeurs du coefficient à dilution infinie γ^∞, on procède à l’application de l’équation d’Antoine cité au chapitre II, les pressions partielles sont calculés a partir des abaques ^[79] pour chaque soluté et à chaque température de la colonne.

 Conditionnement de la colonne

Le but de cette opération est de débarrasser la phase stationnaire cristal liquide de toute impuretés existantes dans la colonne ainsi de faire mieux tasser cette phase stationnaire avec le gaz vecteur.

La colonne capillaire est placée dans le four du chromatographe pendant huit heures, l’une des extrémités de la colonne est branchée du coté de l’injecteur sans que l’autre extrémité ne soit ne soit connecté au détecteur, à une programmation de température et une vitesse de chauffage égale à 2C°min^-1.

 Mesure de la pression optimale

Pour obtenir un maximum d’efficacité de la séparation par chromatographie en phase gazeuse il est souhaitable de se placer au voisinage de la pression optimale du gaz vecteur, pour cela nous avons injecté le composé trans décaline en variant la pression du gaz vecteur de 2 à 5.5 psi.

Les temps de retentions obtenue nous ont permis de calculer le nombre de plateaux théorique N ainsi l’l’hauteur équivalente à un plateau théorique HEPT.

D’après la courbe de van deemter HEPT = ƒ (P) (figure 50), on remarque que la valeur minimum de l’hauteur équivalent à un plateau théorique est égale à 1.66 de ce fait en conséquence la valeur de la pression optimale est de p = 3.5 Psi

2 3 4 5 6 7

HEPT(m)

 Conditions opératoires :

Nous avons réalisé les manipulations dans les conditions suivantes :

 débit de fuit gaz vecteur : 1.33 ml/s

 pression du gaz vecteur : 4 psi.

 débit de l’air : 200 ml/min

 pression d’entré : 3.41 psi.

 pression de sortie : 14.69 psi

 débit de l’hydrogène : 20.8 ml /min.

 température du four : de 100 à 175 C°.

 quantité injectée : 0.5μl

 température de l’injecteur : 350C°.

 température du détecteur : 350C°.

 le gaz vecteur : argon

 taux d’imprégnation : 17.2%.

 Molécules injectées : on a injecté deux séries d’isomères Série 1 :

- Le cis- décaline et le trans- décaline.

Série 2 :

- Le 1..2.4.trimethylbenzene et le 1.3.5.trimethylbenzene

Le tableau ci-dessous illustre les températures d’ébullition et les structures chimiques des composés injectés.

Tableau 7 : Présentation des molécules injectées.

Molécules injectées Température d’ébullition En (C°)

Structure chimique

1, 2,4-trimethyl benzène 169.3

1, 3,5-trimethyl benzène 164.7

Cis-décaline 195.6

Trans-décaline 187.2