Travaux Pratiques de Chimie Organique et Bioorganique

But

Le produit que l’ont va synthétiser fait intervenir comme intermédiaires réactionnels des dérivés de la coumarine. Ces molécules sont des composés qui possèdent des propriétés thérapeutiques (anticoagulantes et antioedématiques). Ce sont des composés contenant une fonction lactone et ils peuvent être méthylés ou être engagés dans des liaisons hétérosides. Plus d’un millier de coumarines naturelles ont été décrites. Elles sont très largement distribuées dans le règne végétal1.Le produit final sert de matrice pour l’analyse des peptides fragiles et petites protéines possédant des ponts disulfures par la méthode de désorption-ionisation laser assisté par matrice2.Le but de ce TP est donc de synthétiser en plusieurs étapes (4 étapes) : le 2,6-dihydroxyacétophénone, à partir du résorcinol. Ce composé est décrit dans la littérature et a été synthétisé via plusieurs méthodes. Nous pourrons à la fin de ce présent rapport faire une comparaison.

 Bibliographie

Malgré une recherche approfondie pour trouver d’éventuelles méthodes autres que celle que l’on va utiliser pour cette synthèse, je n’ai pas réussi à en trouver d’autres. En revanche, il est à signaler que le premier dérivé de la coumarine ppréparé (produit B), a été synthétisé selon plusieurs méthodes. Parmi celles-ci, celles qui consiste à traiter du résorcinol par l’acétylacétate d’éthyle en présence de l’acide paratoluènesulfonique (APTS) pour conduire à la 7-hydroxy-4-méthylcoumarine. Cette méthode qui n’utilise pas de solvant a été mise au point très récemment par deux chercheurs japonais. Elle l’a l’avantage sur les méthodes précédentes (dont celle que l’on va utiliser) d’être rapide et de donner d’excellent rendements. Les conditions usuelles très dures – usage de l’acide sulfurique concentré comme catalyseur acide – imposaient une durée de réaction comprise entre 12h et 24h.Une autre méthode a été proposée utilisant comme catalyseur une résine cationique solide..

PARTIE EXPERIMENTALE

Préparation de la 7-hydroxy-4-méthylcoumarine B

•  Propriétés physicochimiques et quantités mises en jeu

Les quantités mises en jeu, ainsi que les propriétés physicochimiques relatives aux divers composés sont présentées dans le tableau ci-après :

Observations et interprétations

L’ajout de l’hydroxyde de sodium sert à redissoudre le précipité formé après ajout de la glace et d’eau afin d’éliminer les impuretés du milieu. En effet, seul le produit se redissout. L’acidification du mélange a pour objectif de reformer les cristaux de la dérivée de la coumarine souhaitée.

Mécanisme réactionnel

Cette réaction permet la synthèse de coumarines par réaction des phénols avec les beta-céto-esters. Une addition électrophile, puis une prototropie et une déshydratation sont catalysées par un acide fort de Bronsted (ici acide sulfurique concentré). Suivent, une addition nucléophile conduisant à la cyclisation, puis une prototropie et une élimination d’éthanol pour donner le squelette de la coumarine.

Bilan : Résultats et discussion

Aspect et masse

Le produit obtenu est sous forme de cristaux jaunes pâle de masse : m=12,4 g

Soit un nombre de moles : nexp = m/M = 12,4/176= 0,0704 mol

Température de fusion

Température de fusion relevée : Tfusion=182-185,2 °C

Rendement

Calculons le rendement :

–          Masse théorique du produit

Le réactif limitant est le résorcinol de masse m = 12 g et M = 110 g.mol-1

Nombre de moles n = 0,1090 mol, donc le nmax = 0,1090 mol

Rendement : h =  nexp/nth = 0,0704/0,1090

On conclut que le produit obtenu est pur et le rendement est plutôt bon.

• Fiche de données de sécurité