2009

Travaux Pratique
Chimie Organique IA
Semestre d’été 2009
Réaction des aldéhydes et des cétones
22 mai 2009
1
Coralie Fournier
Travaux Pratique
Chimie Organique IA
Semestre d’été 2009
1. But de l’expérience
Cette expérience permet de se familiariser avec les différents tests à effectuer pour identifier un
aldéhyde ou une cétone. Effectuer ces différents test nous permettra d’identifier deux produit inconnus.
2. Principe de la méthode
Les aldéhydes et les cétones contiennent un gourpe fonctionnel important de la chimie organique : le
carbonyle C=O.
Différents tests sont alors possibles pour identifier les aldéhydes et les cétones :
• Formation de 2,4-dinitrophénylhydrazones
O2N
HNNH2
O2N
R
R
C
NO2
C
O
N
R'
R'
N
NO2
H
Groupe carbonyle
2,4-Dinitrophénylhydrazine
2,4-Dinitrophénylhydrazone
La formation de 2,4 dinitrophénylhydrazone permet de mettre en évidence la présence d’un groupement
carbonyle. Grâce au point de fusion du solide obtenu il est alors possible de déterminer de quel produit il
s’agit.
• Formation de semicarbazone
O
NH2
N
C
H
Semicarbazide
NH2
O
R
R
C
C
O
R'
R'
Groupe carbonyle
N
N
C
NH2
H
Semicarbazone
Le semicarbazide n’étant pas très stable, le chlorhydrate de semicarbazide sera utilisé. La pyridine est alors
utilisée pour libérer le semicarbazide lors du test. Comme pour le premier test le point de fusion du solide
obtenu permet une identification du produit.
22 mai 2009
2
Coralie Fournier
Travaux Pratique
Chimie Organique IA
Semestre d’été 2009
• Test de Tollens
Ce test permet de mettre en évidence les aldéhydes.
O
R
2Ag(NH3)2OH
C
O
2Ag
R
R'
Complexe d'Argent
NH4+
C
H2O
3NH3
O-
Groupe carbonyle
L’aldehyde est facilement oxydé en acide carboxylique. L’agent oxydant est le nitrate d’argent amoniacal
(réactif de Tollens), il est réduit en argent métallique ce qui provoque un miroir d’argent.
• Test de Schiff
Ce test permet de mettre en évidence les aldéhydes.
R
H
R'
R
NH3
H
O
Addition
R''
N
N
H
C
R
H
C
R'
-H+
O
Déprotonation
R''
H
C
R'
O
R''
H
R
H
N
H+
H
Elimination
R''
H
R
N
O
C
ReprotonationR'
R
-H2O
H
N
C
R'
H
C
R''
R'
R''
R
-H+
N
Déprotonation
Imine (Base de Schiff)
C
R'
R''
La présence d’aldéhyde provoquera une coloration rose de la solution.
• Formation d’Iodoforme-Test des Méthylcétones
Ce test permet de mettre en évidence les méthylcétones.
22 mai 2009
3
Coralie Fournier
Travaux Pratique
Chimie Organique IA
Semestre d’été 2009
O
R
H3C
O
OHBase
C
R
O
O
C
R
H2C
H
H
O
R
C
H
O
I
C
I
R
H
C
R
O
H
C
C
R
C
H
C
I
O
OHR
I
C
C
I
C
C
I
+ I
I
R
O
I
C
C
I
O
CI3
C
R
HO
I
I
O
I
I
IH
I
O
OH
H
IH-
I
I
OH-
O
C
H
R
H2O
C
CHI3
Iodoforme
Acide carboxylique
C
R
O
Lors de ce test, le méthylcétone est traité par l’iode dans une solution basique. S’il y a présence de
méthylcétone ou d’acétaldéhyde le test sera positif et il y aura formation d’un iodoforme (jaune).
3. Partie expérimentale
Les cinq test ci-dessus sont effectués.
Les deux premiers tests suivent une procédure identique : mélange de l’échantillon et du mélange de
2,4DNP(chlorhydrate de semicarbazide avec quelques gouttes de pyridine). Le mélange est alors chauffé puis
les cristaux se forment. Les cristaux sont filtrés. Le composé est recristallisé dans l’éthanol, puis des cristaux
pures se forment à nouveau. Ils sont alors filtrés et séchés. Le point de fusion du produit peut être mesuré.
Pour les trois derniers tests, la procédure est la suivante : dans 4 éprouvettes (les deux inconnus, la
référence aldéhyde et la référence cétone)mettre quelque mililitres du mélange test et une goutte du produit à
analyser et observer les réactions.
4. Résultats (ECHANTILLONS N°16 ET N°48)
Echantillon n° 16 : n-Heptanal n-C6H13CHO
Echantillon n° 48 : Diéthyl cétone CH3CH2COCH2CH3
Tableau N°1 : Point de fusion pour la formation de 2,4-dinitrophénylhydrazones
Echantillons
Point de fusion [°C]
22 mai 2009
16
48
99
153
4
Coralie Fournier
Travaux Pratique
Chimie Organique IA
Semestre d’été 2009
Tableau N°2 : Point de fusion pour la formation de semicarbazone
Echantillons
Point de fusion [°C]
16
48
94
130
Tableau N°3 : Résultats pour le test de Tollens
Référence aldéhyde
Observations
Un miroir d’argent se forme
Référence cétone
Rien
Echantillon 16
Echantillon 48
Un miroir d’argent se forme
Rien
Avec ces résultats nous pouvons déduire que l’échantillon n° 16 est un aldéhyde et que le n° 48 est
une cétone.
Tableau N°4 : Résultats pour le test de Schiff
Référence aldéhyde
Observations
Coloration rose
Référence cétone
Rien
Echantillon 16
Echantillon 48
Coloration rose-violette
Rien
Ces résultats confirme les précédents, l’échantillon 16 est un aldéhyde et le 48 une cétone.
Tableau N°5 : Résultats pour le test de formation d’Iodoforme-Test des Méthylcétones
Référence aldéhyde
Observations
Rien
Référence cétone
Coloration orange
Echantillon 16
Echantillon 48
Rien
Coloration jaune très claire, pas de précipité
Avec ce test nous pouvons conclure que nous n’avons pas de méthylcétone.
22 mai 2009
5
Coralie Fournier
Travaux Pratique
Chimie Organique IA
Semestre d’été 2009
5. Discussion
Grâce à nos trois derniers tests nous pouvons déduire que l’échantillon N°16 est un aldéhyde et
l’échantillon N°48 une cétone, mais sans être un méthylcétone, car le test de formation d’iodoforme est
négatif.
Avec les points de fusion des deux premiers tests nous remarquons que l’échantillon N°16 est le nHeptanal (n-C6H13CHO), en effet nous obtenons un point de fusion de 99°C pour le 2,4-DNP alors que le point
théorique s’élève à 108°C et pour le semicarbazone notre point de fusion vaut 94°C, le théorique étant à
109°C. Ces points de fusion sont un peu éloigné, mais ce sont les plus proche parmis la liste à disposition, de
plus les autres tests prouvent que le produit est un aldéhyde. Cette différence dans les points de fusion est
certainement due au produit qui est encore un peu impur, malgré la recristallisation.
L’échantillon N°48 est, quant à lui, du diéthyl cétone (CH3CH2COCH2CH3). Le point de fusion obtenu
pour le 2,4- DNP est de 153°C, le point de fusion théorique étant à 156°C, la différence est moindre. Quant au
point de fusion du semicarbazone il est à 130°C, pour un point théorique s’élevant à 138°C.
22 mai 2009
6
Coralie Fournier