Vanillin
Eugenol
Zingerone
In a dry 250 mL round-bottomed flask equipped with a magnetic stirring bar and a reflux condenser fitted with a calcium chloride guard tube, introduce guaiacol (31.1 g), 3-bromo-1-propene (31 g), anhydrous potassium carbonate (34.6 g), and dry 2-propanol (50 mL). Reflux the mixture for 8 h then bring it back to room temperature and add water (100 mL). Stir well until all the solids are dissolved and transfer the biphasic mixture into a separatory funnel. Separate the organic layer and extract twice the aqueous layer with diethyl ether (2 x 50 mL). Gather together the 3 organic phases and wash them twice with 10% aqueous sodium hydroxide (2 x 50 mL), then with water until pH is neutral. Dry the etheral solution over anhydrous potassium carbonate and remove the solvents on a rotary evaporator. Distill the residue under reduced pressure to obtain the pure intermediate as a pale yellow oil (b.p. 117-118 deg.C/19 mm Hg). Typical yield is 80%.
ortho-Eugenol
Place 30 g of the intermediate obtained from the previous step in a 100 mL round-bottomed flask equipped with a reflux condenser. Heat progressively (the reaction is slightly exothermic) until a steady reflux is achieved. Maintain the reflux for 1 h then cool down to room temperature and dilute the reaction mixture with diethyl ether (50 mL). Transfer the etheral solution into a separatory funnel and extract it thrice with 10% aqueous sodium hydroxide (3 x 50 mL). Gather together the 3 aqueous phases and slowly add 18% hydrochloric acid until pH 1. Extract thrice the acidic aqueous solution with diethyl ether (3 x 25 mL). Gather together the 3 organic phases, dry them with anhydrous sodium sulfate, and remove the solvents on a rotary evaporator. Distill the residue under reduced pressure to obtain pure ortho-eugenol (b.p. 123-125 deg.C/19 mm Hg). Typical yield is 72%.
Mix 5 drops of compound and 1 mL of dichloromethane into a small test tube. Add one drop of a 2% bromine solution in dichloromethane to the tube and observe the results. A positive test is indicated by the disappearance of the red-brown color of the bromine.
Ferric Chloride Test
Mix 5 drops of compound and 1 mL of methanol into a small test tube. Add one drop of neutral 1% iron(III) chloride solution in water, stopper, shake, and observe the results. A positive test is indicated by the formation of a highly colored solution, usually purple, blue, or green, although other colors are possible depending upon the identity of the substituents.
[2] K. L. Williamson, Macroscale and Microscale Organic Experiments, 2nd ed., D. C. Heath: Lexington (Massachusetts), 1994, 106-107.
[3] M. Chavanne, A. Jullien, G. J. Beaudoin, E. Flamand, Chimie organique expérimentale, Modulo: Mont-Royal (Québec), 1986, 751-756.
[4] B. S. Furniss, A. J. Hannaford, P. W. G. Smith, A. R. Tatchell, Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry, 5th ed., Longman: Harlow, 1989, 1213 and 1226.
Nom : .............................
Prénom : ..........................
Sart-Tilman, le 9 novembre 2001
Sur base du schéma réactionnel et des modes opératoires ci-joints, répondez de façon brève, claire et précise aux questions suivantes.
Vos réponses doivent se trouver uniquement dans les espaces
prévus à cet effet, sur les faces recto des feuilles. Les faces
verso peuvent être utilisées comme brouillons.
Thème I. Nomenclature chimique:
1) Donnez le nom systématique du gaïacol. (1 point)
2) Donnez le nom usuel du 3-bromo-1-propène. (1 point)
3) Donnez le nom usuel du 2-propanol. (1 point)
Thème II. Analyse du schéma réactionnel:
4) La réaction du gaïacol avec le 3-bromo-1-propène est-elle plus probablement de type SN1 ou SN2? Justifiez votre réponse. (3 points)
5) L'intermédiaire se réarrange en ortho-eugénol par sigmatropie [3,3]. Proposez un mécanisme pour cette transformation. Indiquez clairement sur votre schéma les structures de l'intermédiaire et de l'ortho-eugénol. La réaction porte un nom spécifique, mentionnez-le dans votre schéma. (4 points)
Thème III. Analyse du mode opératoire:
6) Dans la synthèse de l'intermédiaire, quel est le but des lavages avec la solution d'hydroxyde de sodium? (3 points)
7) Quelle température (approximative) faudra-t-il atteindre pour porter le mélange réactionnel à reflux dans la synthèse de l'ortho-eugénol? Justifiez votre réponse. (2 points)
8) Quel moyen de chauffage disponible au laboratoire utiliseriez-vous pour atteindre et maintenir le reflux discuté à la question précédente. Justifiez votre réponse. (2 points)
9) Quelle source de vide disponible au laboratoire utiliseriez-vous pour effectuer la distillation de l'intermédiaire et de l'ortho-eugénol? Justifiez votre réponse. (2 points)
10) Dans la synthèse de l'ortho-eugénol, quel est le but des extractions avec la solution d'hydroxyde de sodium? Pour étayer votre réponse, complétez le diagramme suivant en indiquant la composition en matières organiques et inorganiques des diverses phases (4 points)
Thème IV. Tests de caractérisation:
11) Quel(s) groupement(s) fonctionnel(s) le test au brome permet-il de détecter? Justifiez votre réponse. (2 points)
12) Proposez un réactif inorganique permettant de détruire le brome. Écrivez l'équation moléculaire équilibrée de la réaction. (2 points)
13) Quel(s) groupement(s) fonctionnel(s) le test au chlorure ferrique permet-il de détecter? Justifiez votre réponse. (2 points)
14) Complétez le tableau suivant en indiquant par un signe + les tests qui donneront un résultat positif et par un signe - ceux qui donneront un résultat négatif. (1 point)
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