TP: Hémisynthèse de l’aspirine Objectifs: L’acide acétylsalicylique ou aspirine peut être synthétisé au laboratoire. On parle d’hemisynthèse car une des fonctions de l’aspirine –COOH est déjà présente dans le réactif acide salicylique

A. Synthèse de l’aspirine Protocole opératoire: Dans un erlenmeyer sec on introduit: 5 grammes d’acide salicylique en poudre à l’aide de la balance 6.0 mL d’anhydride éthanoïque à l’aide d’une éprouvette graduée 4 gouttes d’acide sulfurique concentré avec un compte-goutte qui est un catalyseur qui permet d’accélérer la transformation chimique

Adapter un réfrigérant à air sur l’erlenmeyer Chauffer le mélange au bain marie à 70°C pendant 20 min environ. Agiter de temps en temps sans enlever le réfrigérant Sortir l’erlenmeyer du bain marie et le laisser refroidir une minute à l’air libre sans retirer le réfrigérant On chauffe pour accélérer la réaction et/ou dissoudre les réactifs La température ne doit pas dépasser 70°C pour que solvant et réactif ne s’évaporent pas, pour éviter que la réaction s’emballe Bain marie Réfrigérant à air Réactifs et acide sulfurique

B.Cristallisation de l’aspirine A l’issue de la synthèse, le mélange réactionnel contient d’autres espèces que le produit d’intérêt. Il faut donc séparer ce produit des espèces indésirables. Refroidir l’erlenmeyer sous l’eau puis ajouter 50 mL d’eau distillée froide, à l’aide d’un bécher de 50 mL, pour détruire l’excès d’anhydride éthanoïque et observer le début de la cristallisation de l’aspirine Favoriser la cristallisation en grattant le fond avec un agitateur en verre 50 mL d’eau glacée à introduire

Placez l’erlenmeyer dans un bain d’eau glacée pendant 10 min. Ne pas agiter!!! Filtrer les cristaux obtenus sur filtre Buchner et les rincer à l’eau distillée froide directement dans le filtre Cône de filtration Eau à un débit élevé=aspiration par l’air Le filtre Buchner permet d’accélérer la cristallisation et d’améliorer le séchage

Verser les cristaux dans l’entonnoir On peut boucher avec notre main l’entonnoir pour que l’aspiration soit plus efficace Pour ranger le filtre il faut dans cet ordre:  D’abord enlever l’entonnoir  Fermer le robinet d’eau Sécher les cristaux obtenus avec du sopalin Les placer dans un verre de montre préalablement pesé résidu filtrat Cristaux après filtration

C. Exploitation Mettre des gants et lunettes Ne pas avaler ou respirer Ne pas mettre près d’une source inflammable Mettre des gants et lunettes

Réactifs: 2 groupes carbonyles: groupe anhydride Carboxyle=acide carboxylique hydroxyle Produit d’intérêt : carboxyle ester Sous produit: Acide salicylique:Anhydride éthanoïque: Acide acétylsalicylique:Acide éthanoïque: Liaisons rompues et liaison formée: Liaisons rompues Liaison formée

Solvant doit mettre réactifs en solution, peut jouer le rôle de catalyseur. Réactif peut jouer le rôle de solvant s’il est en excès Erlenmeyer doit être sec pour éviter l’hydrolyse de l’anhydride éthanoïque Intérêt du réfrigérant à air dans un montage à reflux: recondensation vapeurs: aucune perte de matière par évaporation C7H6O3 + C4H6O3 n(salicylique)=m/M=5.0/138.0=3.6*10^-2 mol n(anhydride)=P*v/M=6.0*1.08/102.0=6.4*10^-2 mol Leur quantité de matière ne sont pas égales et les coefficients stœchiométriques sont égaux à 1. Tous les réactifs ne sont pas limitants, donc ils ne sont pas introduits en proportions stœchiométriques Une quantité de matière est toujours positive, donc l’anhydride éthanoïque est le réactif limitant. C9H8O4 + C2H4O2

Ajout d’eau froide après chauffage permet de détruire l’excès d’anhydride éthanoïque, en effet: Refroidir permet de diminuer la solubilité de l’aspirine dans l’eau et donc de la faire cristalliser Plus la température est élevée, plus la solubilité augmente Placer l’erlenmeyer dans la glace permet une solubilité casi-nulle, la température étant d’environ 0°C,donc une bonne cristallisation de l’aspirine