ORGANIQU

PREPARATION DE L'HELIANTHINE
ou méthylorange

1) Mode opératoire:

      Données:
          Acide sulfanilique: (acide 4-aminobenzène sulfonique):
            M = 173,19 g.mol^-¹ d = 1,485      q_f= 283°C
            Nocif par ingestion, inhalation et contact avec la peau.

          N,N-diméthylaniline
            M = 121,18 g.mol^-¹ d = 0,9557      q_f= 194°C
            Toxique par ingestion, inhalation et contact avec la peau.

Acide chlorhydrique concentré
corrosif, provoque des brûlures aux yeux, vapeurs irritantes pour les voies respiratoires.

Acide éthanoïque
irritant pour la peau et les muqueuses.

         Hélianthine
            4-[4-(diméthylamino)phénylazo]benzène sulfonate de sodium
            (CH₃)₂NC₆H₄N=NC₆H₄SO₃Na
            M = 327,34 g.mol^-1

Diazotation de l'acide p.sulfanilique:

. Mettre dans un erlen de 250 cm³ :
- 10 g d’acide p.sulfanilique anhydre
- 3 g de carbonate de sodium anhydre
- 100 cm³ d’eau
. Chauffer jusqu'à dissolution complète. Refroidir l'erlen sous le robinet, puis dans la glace pour avoir une température inférieure à 10°C.
. Ajouter alors 4g de nitrite de sodium dissous dans 10 cm³ d'eau.
. Agiter puis verser lentement la solution dans un bécher de 400 cm³ contenant 60 g de glace pilée et 11 cm³ d'acide chlorhydrique concentré. Agiter le contenu du bécher avec un agitateur en verre pendant l'addition.
. Le sel de diazonium précipite. Ne pas filtrer, mais utiliser la solution ainsi préparée.

Copulation avec la N,N-diméthylaniline :

. Dissoudre 6,3 cm³ de diméthylaniline dans 3 cm³ d'acide éthanoïque glacial.
. Verser cette solution dans la suspension de sel de diazonium, en agitant vigoureusement avec un agitateur en verre.
. Laisser reposer 10 min, puis ajouter lentement, en agitant, une solution de soude à 200 g.l^-1 jusqu'à réaction basique (vérification au papier pH).
. Dissoudre le précipité formé en chauffant au bain-marie (ne pas dépasser 90°C).
. Après dissolution, ajouter environ 10 g de chlorure de sodium. Continuer à chauffer jusqu'à dissolution.
. Laisser ensuite refroidir, puis entourer le bécher de glace pilée. Attendre la cristallisation.
. Filtrer en aspirant légèrement à la trompe à eau.
. Bien essorer.

Purification du produit brut par recristallisation :

. Recristalliser la moitié du produit brut obtenu dans l'eau chaude au bain-marie.
. Filtrer. Bien essorer.
. On recueillera le produit brut (boîte de Pétri tarée n°1) et le produit recristallisé (boîte de Pétri tarée n°2).

2) COMPTE-RENDU :

        2-1) feuille de résultats :
    m = masse de produit brut humide =
    m₁ = masse de produit brut humide à l'étuve =
    m₁ = masse de produit brut sec =
    m₂ = masse de produit brut humide recristallisé =
    m'₂ = masse de produit purifié sec =
    Aspect du produit brut :
    Aspect du produit recristallisé :
    Test acide-base :

2-2) Répondre aux questions suivantes :

    a) Ecrire l'équation de diazotation :
    b) Pourquoi travailler à q < 10°C
    c) On pourrait aprés la diazotation, vérifier qu'il ne reste plus d' acide nitreux; pour cela on
        tremperait dans le milieu, un papier ioduroamidonné (papier sur lequel sont déposés des
        ions iodures I^- et de l'amidon); connaissant les potentiels des deux couples redox
        (HNO₂/NO E°₁ = 1,00 V et I₂/I^- E°₂ = 0,54 V), essayez :
            - de prévoir la couleur que prendrait le papier s'il restait du HNO₂
            - d'écrire les équations chimiques qui auraient alors lieu.
    d) Ecrire l'équation de copulation
    e) Pourquoi l'hélianthine est-elle un composé coloré?
    f) Quel a été le rôle du chlorure de sodium ajouté? Comment s'appelle l'opération correspondante?
    g) Quel est le réactif limitant?
    h) Quelle est la masse théorique d'hélianthine?
    i) Calculer le rendement de la purification
    j) Calculer le rendement global de la préparation.

ASPECT DU MILIEU PENDANT LA SYNTHESE