3-NITROBENZOATE DE METHYLE
Le
3-nitrobenzoate de méthyle s'obtient par nitration du
benzoate de méthyle en présence d'acide sulfurique concentré.
1) Données :
Benzoate de méthyle :
M = 136,1 g.mol-1
d =1,09
pureté: 95%
insoluble dans l'eau
nocif par inhalation, contact avec
la peau et ingestion
Acide sulfurique concentré :
M = 98,1 g.mol-1
d =1,83
pureté : 95%
réaction très exothermique avec
l'eau
très corrosif : provoque de graves
brûlures par contact
Acide nitrique concentré :
M = 63,0 g.mol-1
d =1,41
pureté :68%
très corrosif ; provoque de graves
brûlures par contact
3-nitrobenzoate
de méthyle :
M =181,1 g.mol-1
insoluble dans l'eau, assez
soluble dans l'éthanol
toxique par contact et
provoque des irritations cutanées
Éthanol:
Teb = 78,5
°C
très inflammable
toxique par inhalation et
ingestion
2) Mode opératoire:
2-1) Réaction de nitration:
Dans un réacteur équipé d'un agitateur, d'un thermomètre, d'une ampoule de
coulée, et d'un réfrigérant, introduire 13 mL d'acide
sulfurique concentré.
Refroidir vers 0 °C à l'aide d'un mélange glace-sel ,
puis verser 6,0 mL de benzoate de méthyle. Refroidir
vers 5 °C .
Introduire 8,8 mL de mélange sulfonitrique
goutte à goutte au milieu réactionnel sous vive agitation et en maintenant la
température entre 5 °C et 15 °C (en 20 minutes environ). Le mélange sulfonitrique est fourni et a été préparé par mélange de
4,4 mL d’acide nitrique concentré avec 4,4 mL d'acide sulfurique concentré.
Lorsque tout le réactif a été introduit, enlever le bain réfrigérant et laisser
le réacteur à température ambiante pendant 15 minutes environ en maintenant l'agitation.
2-2) Séparation du produit brut:
Verser avec précaution le mélange réactionnel dans un grand bécher sur environ
60 g de glace pilée en agitant vigoureusement.
Filtrer sur büchner ;
Laver le gâteau dans un bécher avec 80 mL d'eau
glacée (bien agiter). Filtrer sur Büchner. Renouveler l'opération de lavage
suivie de filtration jusqu'à ce que le pH soit supérieur à 3. Bien essorer.
Peser le produit brut essoré, noter la masse m obtenue, puis faire deux parts
de masses sensiblement égales. Appeler l’examinateur pour constat.
Mettre une des parts dans une coupelle tarée et placer dans l'étuve à 50 °C.
Conserver l'autre moitié pour la purification.
2-3) Purification du 3-nitrobenzoate de méthyle:
Effectuer une recristallisation dans le mélange éthanol-eau (50/50) de la
partie conservée du produit brut ; noter le volume V de mélange éthanol-eau
utilisé. Mettre dans l'étuve (50 °C), dans une coupelle tarée, le produit
recristallisé.
Après séchage, peser le solide brut et le solide purifié. Appeler l'examinateur
pour constat
2-4) Contrôle de pureté:
Effectuer une comparaison entre le 3-nitrobenzoate de
méthyle brut préparé et le produit pur de référence en réalisant une CCM.
Effectuer trois dépôts sur la plaque de chromatographie :
Solution à 2 % de 3-nitrobenzoate de méthyle de
référence dans l'éthanol pur (fournie)
Solution à 2 % de benzoate de méthyle de référence dans l'éthanol pur (fournie)
Solution à 2 % de 3-nitrobenzoate de méthyle brut
dans l'éthanol pur (à préparer)
Eluer avec un mélange cyclohexane / acétate d'éthyle (2/1)
Révéler sous la lampe UV (254 nm).
Déterminer la température de fusion du produit purifié. Appeler l'examinateur
pour constat.