Après recristallisation nous obtenons un produit
supposé être de l'aspirine pure. Mais
- est-ce vraiment de l'aspirine ?
( ou par exemple de l'acide
salicylique n'ayant pas réagi ou encore un
polymère résultant d'une température
de réaction trop élevée,
...).
- et cette aspirine est-elle pure
?
Il nous reste donc à analyser ce composé
pour tester sa pureté et son identité. Notons
que les techniques que nous allons employer ne sont pas
nécessairement les mêmes (et aussi précises) que celles
qu'utilisent les laboratoires de recherche ou d'industrie.
1) détermination de la température
de fusion
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Pour déterminer la température de fusion, nous utilisons un montage simple :
- réaliser des tubes capillaires (approximativement 10cm de long et 1-2mm de diamètre)
- boucher une extrémité par passage rapide dans la flamme du bec bunsen
- introduire dans le capillaire une petite quantité (sur une hauteur de 0,5-1cm) de l'échantillon finement broyé. Attention : procédez par très petite quantité sur un tube parfaitement sec (schémas a et b)
- attacher le capillaire à un thermomètre ( au moins 200°C) à l'aide d'une ficelle. Veiller à ce que l'échantillon et le réservoir à mercure du thermomètre soient au même niveau.
- attacher le dispositif à une pince (veillez à ce qu'elle ne nuise pas à la lisibilité, de l'échelle de température) en plongeant le tout dans un bain d'huile
- chauffer progressivement et noter la température correspondant à la fusion de l'échantillon
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Substance
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T°fusion
recherchez les valeurs des tables et comparez
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acide acétylsalicylique ( aspirine )
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acide salicylique
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2) présence du groupement phénol
Comparons la molécule de départ (l'acide
salicylique) et l'aspirine (l'acide
acétylsalicylique). On constate que le groupement
phénol (alcool sur noyau phényle) est
remplacé par un groupement ester. Testons l'absence
de groupement phénol.
Principe : Les groupements phénol
et énol forment des complexes colorés
caractéristiques avec le chlorure ferrique suivant la
réaction
FeCl3 + 6
ArOH --> [Fe(OAr)6]H3 + 3
HCl
Mode opératoire :
Le test sera effectué sur l'acide salicylique, un
échantillon d'aspirine pure ( aspirine commerciale
non effervescente ), l'aspirine non recristallisée et
l'aspirine recristallisée.
- préparer une solution à 2% de chlorure
ferrique
- dissoudre une pointe de spatule du composé
dans 3ml d'eau (ou d'un mélange eau-éthanol
s'il n'est pas soluble dans l'eau)
- ajouter 1ml de la solution de chlorure ferrique.
Agiter et observer la coloration.
Les résultats suivants devraient être
observés
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Substance
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Couleur
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aspirine commerciale ( pure )
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incolore
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aspirine de synthèse
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incolore
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acide salicylique
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mauve
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aspirine non recristallisée
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mauve plus ou moins intense
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Remarques :
- Il est très possible que votre aspirine synthétisée donne une coloration plus ou moins légère à ce test : une hydrolyse partielle a eu lieu entre l'étape de recristallisation et le test
- Parfois, lors de la synthèse, une légère coloration rose apparaît. Celle-ci est probablement due à des ions ferriques présents dans l'eau de la distribution.
3) Chromatographie sur couche mince CCM
La technique de CCM va nous permettre d'effectuer une
comparaison entre aspirine pure, aspirine de synthèse
et acide salicylique.
Réaliser une CCM sur les trois substances
citées plus haut dans les conditions suivantes
- plaque Kieselghur 10 x 5cm
- mélange éluant : chloroforme/acide
formique/acétate de butyle (composition en volume
4/2/6)
- solvant : chloroforme/méthanol (en volume 1/1)
- on dissout une pointe de spatule du composé
dans 3ml de solvant
- révéler soit à l'iode soit en
lumière UV
- calculer les Rf
4) titrage de la fonction acide
Principe : La fonction acide
carboxylique est toujours présente sur la
molécule. Un titrage acide-base effectué sur
une masse connue de composé doit nous donner des
valeurs en accord avec la masse moléculaire de
l'acide acétylsalicylique.
Question : Ecrire l'équation du
titrage.
Mode opératoire :
- préparer une solution de NaOH 0,2M
- peser 500 mg d'acide acétylsalicylique
recristallisée
- dissoudre dans 10ml d'éthanol
- ajouter quelques gouttes de
phénolphtaléine
- titrer par NaOH jusqu'à coloration rose
persistante (30sec. minimum)
- Attention : Il faut conserver ces échantillons car ils seront utilisés dans la manipulation suivante.
- répéter plusieurs fois ce processus
Pour 0,5g d'aspirine dosée (soit nac mole d'acide),
il a fallu VNaOH l de NaOH 0,2M
On peut alors calculer la masse moléculaire relative Mr de ce composé supposé pur. |  |
5) titrage de la fonction ester
Principe : Tout comme pour la
fonction acide, un titrage de la fonction ester nous
renseignera sur la nature de notre composé. Le
principe du titrage de la fonction ester est lié
à la réaction inverse de
l'estérification , l'hydrolyse. Lors du titrage
précédent, l'acide a été
transformé en sel d'acide. L'action plus vigoureuse
de la soude permet de détruire la fonction ester et
de récupérer la fonction alcool. Nous
effectuerons un titrage en retour : On ajoute, au milieu
réactionnel obtenu en 3, un excès connu de
soude de concentration connue. On laisse agir et on titre
par HCl la soude n'ayant pas réagi. On peut calculer la masse moléculaire relative de notre composé ( à comparer avec celle de l'acide acétylsalicylique).
La réaction d'hydrolyse :
On titre la soude qui n'a pas réagi.
Mode opératoire :
- préparer une solution HCl 0,1M
- à la solution obtenue en 3, ajouter exactement
25ml de NaOH supplémentaire.
- placer sur l'erlenmeyer un bouchon avec un tube
vertical d'une vingtaine de cm et chauffer à
reflux au bain-marie pendant 30min
- ajouter quelques gouttes de
phénolphtaléine et titrer l'excès de
soude par HCl (jusqu'à décoloration)
Pour 0,5g d'aspirine dosée (soit nester mole d'ester),
la quantité de NaOH 0,2M nécessaire pour l'hydrolyse
correspond a la quantité de NaOH ajoutée (25.10-3.0,2 mole) moins l'excès titré par HCl (CHCl.VHCl)
On peut alors calculer la masse moléculaire relative Mr de ce composé supposé pur. |  |
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