PREPARATION DE L'ACIDE HIPPURIQUE
L'acide hippurique (acide benzamidoéthanoïque)
est obtenu par la réaction d'acylation du groupe amino
de la glycine H2N-CH2-COOH par
le chlorure de benzoyle.
Cet acide se trouve dans les urines. Il provient de
composés à noyaux aromatiques qui ne peuvent être détruits par l'organisme. Lors
d'un bilan hépatique (recherche de cirrhoses, hépatites...) une méthode de
recherche consiste à faire ingérer au patient une certaine masse de benzoate de
sodium que l'on retrouve dans les urines sous forme d'acide hippurique après un
certain laps de temps.
1) Données[1]
Chlorure
de benzoyle
M = 140,6 g.mol-1
d = 1,21
Provoque des brûlures, irritant pour la peau, les
voies respiratoires.
Très lacrymogène.
Glycine
M = 75,1 g.mol-1
d = 1,59
pK1 (H3N+-CH2-COOH
/ NH2-CH2-COOH) = 2,3
pK2 (NH2-CH2-COOH
/ NH2-CH2-COO-) = 9,7
Solution aqueuse de soude à 10 %
d = 1,10
Corrosive pour la peau et les yeux.
NaOH : M = 40,0 g.mol-1
Dichlorométhane
M = 84,9 g.mol-1
d = 1,33
Teb = 39 °C
Nocif par inhalation. Eviter le contact avec la peau.
Acide chlorhydrique concentré :
M = 36,5 g.mol-1
d = 1,18 pureté en masse : 35%
Provoque des brûlures, irritant pour les voies
respiratoires.
Acide benzoïque
:
Peu soluble dans l'eau, soluble dans le dichlorométhane.
Acide hippurique :
M = 179,2 g.mol-1
Très peu soluble dans l'eau froide, soluble dans l'eau
chaude.
Insoluble dans le dichlorométhane.
2) Mode opératoire :
2-1) Dissolution
de la glycine.
· Équiper un bicol sec de 250 mL d'un réfrigérant
à reflux, d'un système d'agitation magnétique et d'une ampoule de coulée
isobare.
· Introduire 60 mL d'une solution aqueuse de soude à 10 % en masse et 5,0 g
de glycine. Mettre en route l'agitation afin de dissoudre la glycine. Noter le
pH de la solution obtenue (pH1).
2-2) Réaction
d'acylation.
· Sous hotte bien
ventilée, introduire avec précaution et avec l'aide d'un entonnoir, 9 mL de chlorure de benzoyle dans l'ampoule de coulée isobare
qui sera ensuite immédiatement bouchée (en présence de l'examinateur).
· Placer l'ampoule sur
le ballon bicol et sous vive agitation ajouter lentement (en 15 minutes environ) le chlorure de
benzoyle au contenu du ballon.
· à
la fin de l'addition, laisser le mélange réactionnel sous agitation encore 10
minutes
2-3) Hydrolyse
acide du milieu réactionnel.
· Introduire 5 g de
glace pilée et ajouter doucement, avec l'ampoule de coulée, 6 mL d'acide chlorhydrique concentré, en agitant.
· Refroidir dans un bain
de glace.
· Filtrer le précipité
sur büchner et le laver avec 40 mL
d'eau froide ; essorer au tapon.
· Récupérer une pointe
de spatule du produit pour une analyse chromatographique ultérieure.
2-4) Séparation
L'acide hippurique est contaminé par un peu d'acide
benzoïque et par d'autres produits.
· Placer le précipité
dans un ballon de 100 mL surmonté d'un réfrigérant
avec 20 mL de dichlorométhane.
Porter à ébullition pendant 10 minutes.
· Après refroidissement
lent, filtrer sur büchner. Peser le produit obtenu
(soit m1 cette masse)
· Récupérer le
solvant dans une fiole collective sous la hotte.
2-5) Recristallisation
· Recristalliser dans
l'eau environ 5 g de produit brut (soit m2 cette masse). Noter le
volume Veau utilisé
· Filtrer sur büchner, laver les cristaux avec 20 mL
d'eau froide.
· Peser le produit pur
humide obtenu (soit m3 cette masse)
· Sécher environ 1g de
produit (soit m4 cette masse) à l'étuve réglée sur 130 °C jusqu'à
masse constante (soit m5 la masse de l'échantillon sec).
2-6) Contrôle
de pureté
· Mesurer la
température de fusion du produit obtenu (en présence de l'examinateur).
· Réaliser une
chromatographie sur couche mince :
Eluant fourni : cyclohexane (1) ,
acétate d'éthyle (1), quelques gouttes d'acide éthanoïque.
Faire trois dépôts sur la plaque :
1. solution d'acide hippurique brut à 1 % dans l'éthanol.
2. solution d'acide hippurique purifié à 1 % dans l'éthanol.
3. solution d'acide benzoïque à 1 % dans l'éthanol
(solution fournie).
· Révéler aux U.V (en
présence de l’examinateur).
[1]Les températures
d'ébullition sont données sous une pression de 1,0135 bar.