98LGB046 .......Corrigé : Synthèse de l'aspirine

 

1.1.

L’acide salicylique possède :

* la fonction acide carboxylique, caractérisée par le groupe carboxyle -COOH

* la fonction phénol, caractérisée par le groupe hydroxyle -OH lié au groupe phényle C6H5 -

 

L’anhydride éthanoïque est un anhydride d’acide, caractérisé par le groupe fonctionnel

 

L’acide acétylsalicylique possède :

* la fonction acide carboxylique

*la fonction ester, caractérisée par le groupe

 

L’acide éthanoïque est un acide carboxylique

 

1.2. Equation-bilan de la synthèse de l’aspirine :

 

Il s’agit d’une hémisynthèse car on ne crée que la fonction ester : la fonction acide carboxylique présente dans l’aspirine se trouve déja dans l’acide salicylique.

1.3. * antipyrétique (ou fébrifuge) : fait tomber la fièvre.

* analgésique : rend insensible à la douleur.

* antalgique : calme la douleur.

 

2.1. * L’anhydride éthanoïque (anhydride d’acide) est plus réactif que l’acide éthanoïque (acide carboxylique).

La réaction est totale : l’hydrolyse de l’ester qui limite la réaction avec les acides carboxyliques, ne peut pas se produire ici.

La réaction est totale, relativement rapide.

* On pourrait utiliser le chlorure d’éthanoyle (chlorure d’acyle) :

 

2.2. On doit utiliser de la verrerie sèche pour éviter l’hydrolyse de l’anhydride, donc la destruction d’un réactif.

 

2.3. Les anhydrides d’acide sont irritants pour les yeux (liquides lacrymogènes), la peau et les muqueuses ; il faut donc manipuler sous la hotte, avec des lunettes et des gants de protection.

L’anhydride éthanoïque est inflammable : il faut manipuler en l’absence de toute flamme.

 

2.4.1. La température est un facteur cinétique. Le chauffage permet donc d’accélérer la réaction.

Lors d’un chauffage à reflux, les vapeurs émises sont condensées et refluent dans l’erlenmeyer. On évite ainsi les pertes en réactifs en produits.

 

2.4.2. L’acide sulfurique joue le rôle de catalyseur pour la réaction d’estérification.

 

2.5. * Calcul des quantités de matière des réactifs :

 

 

 

 

n1 = 3,6.10-2 mol n2 = 7,4.10-2 mol

 

* Si on opèrait dans les proportions stoechiométriques de l’équation-bilan de la synthèse de l’aspirine, on aurait :

nacide salicylique = nanhydride éthanoïque

 

L’anhydride éthanoïque est donc ici le réactif en excès.

 

* Utilité de l’excès de l’anhydride éthanoïque :

 

Augmenter la vitesse de réaction car la concentration des réactifs est un facteur cinétique.

Obtenir de l’aspirine pur.

L’acide salicylique et l’aspirine ayant sensiblement les mêmes solubilités dans l’eau et l’éthanol, il serait difficile de les séparer ; l’acide salicylique doit être en défaut pour disparaître totalement.

 

2.6. L’anhydride éthanoïque en excès est hydrolysé en acide éthanoïque. L’aspirine, peu soluble dans l’eau froide, précipite.

 

 

3.1. Principe de la recristallisation :

 

Cette technique repose sur la différence de solubilité, dans un solvant donné, entre le produit pur et ses impuretés.

 

Il faut choisir un solvant (ou un mélange de solvants) dans lequel :

- le produit et les impuretés sont solubles à chaud.

- à froid, le produit peu soluble précipite alors que les impuretés restent en solution.

 

3.2. Rendement de cette synthèse.

 

Si le rendement de la réaction était de 100%, il se formerait 3,6.10-2 mol d’aspirine, ce qui correspondrait à une masse de :

 

m = 3.6.10-2 . 180 = 6,5 g.

 

Le rendement est :

 

 

h = 77%

 

4. Chromatographie :

 

Pour (3) on observe deux taches :

 

* une tache nette au mêmeme niveau que la tache due à (2).

 

* une tache est moins marquée au même niveau que la tache due à (1).

 

L’aspirine synthétisée n’est pas pure, elle renferme encore un peu d’acide salicylique.

 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------