1NI4BRBZ

PREPARATION DU 1-BROMO-4-NITROBENZENE

La nitration du bromobenzène conduit à un mélange dont on peut extraire le 1-bromo-4-nitrobenzène qui est un solide blanc, irritant.

I. Données
Acide nitrique concentré :
M = 63,0 g.mol^-1 d = 1,383 pureté (en masse) : 68 %

                                            Très soluble dans l'eau.Très corrosif, provoque de graves brûlures ;
                                            vapeurs toxiques et irritantes pour les yeux et les voies respiratoires.
Acide sulfurique concentré:
                                            M = 98,1 g.mol^-1     d = 1,835     pureté (en masse) : 95 %
                                           Très soluble dans l'eau.
                                           Très corrosif, provoque de graves brûlures
                                           Réaction fortement exothermique avec l'eau.
Bromobenzène :
                                            M = 157,0 g.mol^-1 T_eb= 156 °C d = 1,495     pureté (en masse) : 99 %
                                            Très soluble dans l'éthanol, le benzène et l'éther, insoluble dans l'eau.
                                            Inflammable ; toxique pour les organismes aquatiques ; irritant pour la peau ; provoque des irritations.
1-bromo-2-nitrobenzène :
                                            M = 202,0 g.mol^-1 T_f = 43 °C T_eb= 258 °
                                            Très soluble dans l'éthanol, soluble dans l'éther et l'acétone, insoluble dans l'eau.
                                            Toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion.
1-bromo-4-nitrobenzène :
                                            M = 202,0 g.mol^-1 T_f à déterminer T_eb= 256 °C
                                            Soluble dans l'éthanol, le benzène et l'éther, insoluble dans l'eau.
                                            Toxique par inhalation, par contact avec la peau et par ingestion.
Ethanol :
                                            M = 46,1 g.mol^-1 d = 0,785 T_eb= 78 °C
                                            Facilement inflammable.
Ether (éthoxyéthane) :
                                            M = 74,1 g.mol^-1 d = 0,706 T_eb= 35 °C
                                            Extrêmement inflammable ; peut former des peroxydes explosifs.

Le produit fabriqué étant irritant, il est préférable de manipuler avec des gants à partir du moment où on extrait le produit du milieu réactionnel (première filtration sur büchner)

II. Mode opératoire

1. Nitration du bromobenzène.

Dans un ballon à 4 cols de 250 mL muni d'une ampoule de coulée, d'un réfrigérant à reflux, d'un thermomètre et d'un système d'agitation, introduire 40 mL de mélange sulfonitrique (préparé par mélange de 20 mL d'acide nitrique concentré et de 20 mL d'acide sulfurique concentré).
Introduire 10,0 mL de bromobenzène dans l'ampoule de coulée.
Additionner lentement, en 20 min environ, le bromobenzène, sous vive agitation et en veillant à ce que la température du milieu réactionnel ne dépasse pas 50 °C. Refroidir si nécessaire.
Lorsque tout le bromobenzène a été introduit et que la température n'augmente plus, maintenir la température du milieu réactionnel entre 50 °C et 60 °C pendant 50 min, par un chauffage au bain-marie.

2. Extraction du produit brut.

Transvaser le contenu du ballon dans un bécher contenant 100 mL d'eau glacée, en agitant vigoureusement. Rincer le ballon avec 100 mL d'eau glacée de façon à récupérer tout le milieu réactionnel.
Filtrer sur büchner.
Remettre le solide en suspension dans 100 mL d’eau glacée. Filtrer sur büchner.
Laver le gâteau avec 100 mL d'eau glacée, essorer soigneusement et sécher sur papier filtre.
Peser le produit brut encore humide.
En prélever 10,0 g pour la recristallisation et mettre le reste à sécher l'air libre.

3. Purification.

Recristalliser les 10,0 g de produit brut dans l'éthanol absolu.
Sécher le produit recristallisé dans l'étuve réglée à 90 °C.

4. Contrôles de pureté.

Déterminer la température de fusion du produit recristallisé.
Réaliser une C.C.M. sur gel de silice :

                    - déposer sur la plaque :
                        le 1-bromo-2-nitrobenzène de référence en solution à 1 % dans l'éther (fourni)
                        le 1-bromo-4-nitrobenzène de référence en solution à 1 % dans l'éther (fourni)
                        le produit brut en solution à 1 % dans l'éther (à préparer)
                        le produit pur en solution à 1% dans l'éther (à préparer).
                    - éluer avec un mélange cyclohexane / acétate d'éthyle (5/1)
                    - révéler sous la lampe U.V.(254 nm)

COMPTE-RENDU