EXERCICE 16

Synthèse de l'hélianthine

L'hélianthine est un colorant azoïque; les produits nécessaires à sa synthèse sont les suivants:

- Acide sulfanilique (acide 4-aminobenzènesulfonique):
- N,N-diméthylaniline

1) Synthèse de l'acide sulfanilique

1-1) On veut obtenir le nitrobenzène à partir du benzène.

1-1-a) Préciser les conditions opératoires et écrire l'équation bilan de la réaction.
1-1-b) Donner la nature de l'espèce électrophile.

1-2) Le nitrobenzène est réduit en milieu acide chlorhydrique par le fer. On obtient alors la
forme protonée de l'aniline; le passage en milieu basique du milieu réactionnel en fin de réaction
permet de récupérer l'aniline.
Ecrire les demi-équations redox des couples en présence, en milieu acide (C₆H₅-NO₂/C₆H₅-NH₃⁺
et Fe²⁺/Fe) ainsi que l'équation bilan de la réaction de réduction en milieu acide.

1-3) L'aniline réagit avec le chlorure d'éthanoyle (ou d'acétyle) :on obtient l'amide G.
La sulfonation de G conduit majoritairement à H ; l'hydrolyse de H conduit à l'acide sulfanilique I
(voir formule ci-dessus).

                1-3-a) Ecrire les équations bilans pour les 3 réactions évoquées ci-dessus.
                1-3-b) Quel produit minoritaire H', isomère de H, obtient-on également lors de la
                        sulfonation de G ?Justifier la formation de ces deux produits.
                1-3-c) L'hydrolyse en milieu basique de H conduit à la forme basique I' de l'acide sulfanilique :
                        écrire la formule de I'.

2) Passage à l'hélianthine

2-1) La diazotation de I conduit à un diazonium J : indiquer les conditions opératoires et écrire
l'équation bilan de la réaction.

2-2) J réagit avec la N,N-diméthylaniline.On obtient l'hélianthine.

2-2-a) Ecrire l'équation bilan de la réaction.
2-2-b) Quelle est ici l'espèce électrophile?

Corrigé