1.Qu’est-ce qu’un amide ?

1.1 Groupe amide

Un amide est caractérisé par le groupe

Les différentes formules possibles sont :

1.2 Nomenclature

Le nom des amides s’obtient à partir de celui de l’acide carboxylique en supprimant le mot acide et en remplaçant la terminaison oïque par amide (exemple : CH₃─ CO ─ NH₂ s’appelle l’éthanamide).
On obtient un amide en faisant réagir une amine (R ─ NH₂) avec soit un l’acide carboxylique à chaud (R’─ COOH) soit un anhydride d’acide (R’─ CO ─ O ─ CO ─ R’’).

2. Le paracétamol

Le paracétamol (4-hydroxyacétanilide) a pour formule :
CH₃ ─ CO ─ NH ─ C₆H₄ ─ OH

Le paracétamol a une activité analgésique et antipyrétique d'intensité comparable à celle de l'aspirine mais il n'a pratiquement pas d'effet sur l'inflammation. Il n'a pas les effets secondaires de l'aspirine, il ne provoque pas de lésion de la muqueuse gastrique et n'interfère pas avec l'agrégation plaquettaire (ne retarde pas la coagulation sanguine). Toutefois, des doses excessives de paracétamol peuvent entraîner une nécrose hépatique.
Le début de son activité clinique date de 1893. Il est présent dans de nombreux médicaments (Doliprane, Dafalgan, Efferalgan, …).

3. Synthèse du paracétamol

3.1 Généralités

Remarque : quand les groupes hydroxyle (- OH) et amino (-NH₂) sont en position 1-4 sur un noyau benzénique, cette position est appelée «para ».

Composé	Aspect à 25°C et sous 10⁵ Pa	Risques	Solubilité dans l’eau	Température de fusion sous 10⁵ Pa (1 bar)	Température d’ébullition sous 10⁵ Pa (1 bar)	densité	Masse molaire (g.mol^-1)
para -aminophénol	solide blanc	toxique par inhalation et contact cutané	8 g.L^-1 à 20°C 33 g.L^-1 à 60°C 85 g.L^-1 à 100°C	186 °C			109
Anhydride éthanoïque	liquide incolore	corrosif, inflammable et irritant pour la peau et les yeux	réagit avec l’eau en donnant l’acide dont il est issu	- 73°C	136°C	1,08	102
Paracétamol	solide blanc		10 g.L^-1 à 20°C 250 g.L^-1 à 100°C	171 °C			151
Acide éthanoïque	liquide incolore	corrosif et inflammable	Très grande solubilité de 0° C à 100°C	17°C	118°C	1,05

3.2 Dissolution du 4-aminophénol

La réaction se faisant en phase liquide, il est nécessaire, dans un premier temps, de dissoudre le 4-aminophénol.
Cette dissolution se fait, à chaud, avec une solution d’acide éthanoïque.

Les volumes d’anhydride éthanoïque et d’acide éthanoïque nécessaires dans ce qui suit, seront prélevés sous la hotte et placés dans des tubes à essai fermés par un bouchon pour les emmener jusqu’à la paillasse où a lieu la manipulation.

1) Manipulation

Dans un erlenmeyer de 100 mL, introduire 2,8 g de para-aminophénol, 25 cm³ d’eau et 2 cm³ d’acide éthanoïque pur. Adapter un réfrigérant à air sur l’erlenmeyer.
Placer l’erlenmeyer dans un bain-marie d’eau bouillante tout en agitant, à l’aide d’une pince en bois, jusqu’à dissolution complète du para-aminophénol ( durée 10 à 15 min ).
La solution est ensuite ramenée à la température ambiante en refroidissant l'erlenmeyer à l’air puis dans un bain d'eau froide. Oter le réfrigérant à air de l’erlenmeyer.
Maintenir l’eau du bain-marie à l’ébullition pour une prochaine expérience.

2) Questions

« Cette dissolution se fait, à chaud, avec une solution d’acide éthanoïque ». Pourquoi à chaud ? Quel est le rôle de l’acide éthanoïque ?

La solubilité du 4-aminophénol est plus importante à chaud qu’à froid.
De plus, l’acide éthanoïque réagit avec le groupe amine (basique) ─ NH₂ et de fait, accélère la dissolution.

3.3 Synthèse du paracétamol

1) Manipulation

Ajouter cm³ par cm³ , un volume de 3,5 cm³ d’anhydride éthanoïque, tout en agitant.
Placer l’erlenmeyer dans un cristallisoir d’eau glacée. Attendre la cristallisation du paracétamol (si celle-ci tarde à se réaliser, on peut pour l’initier, gratter le fond du ballon, sans agiter, avec une tige de verre).
Essorer les cristaux à l’aide de la fiole à vide et du Büchner, en tirant sous vide à la trompe à eau. Laver avec un peu d’eau froide.
Sécher les cristaux entre deux feuilles de papier filtre.
Peser le paracétamol « brut » obtenu.

2) Questions

Calculer la quantité de matière des deux réactifs. Y en a-t-il un en excès ? Si oui, lequel ?

Para aminophénol = 4-aminophénol :

Anhydride éthanoïque :

Tous les coefficients de la réaction sont égaux à 1.
Donc le Para aminophénol est le réactif limitant.

Quelle masse de paracétamol peut-on théoriquement obtenir ?

Calculer le rendement η dans le cas du paracétamol brut obtenu précédemment.

Quelle impureté a-t-on éliminée par filtration ?

On a éliminé l’acide éthanoïque ( celui présent initialement, celui formé lors de la réaction de l’anhydride + l’eau et celui formé lors de la synthèse )

3.4 Purification du paracétamol brut par recristallisation

1) Manipulation ( schémas p 196 )

Introduire le paracétamol brut dans un erlenmeyer de 100 mL. Ajouter 20 à 25 mL d’eau.
Placer l’erlenmeyer dans un bain marie maintenu à ébullition jusqu’à dissolution totale..
Laisser refroidir à l’air, puis dans de l’eau froide et enfin plonger l’erlenmeyer dans un cristallisoir d’eau glacée.
Laisser cristalliser le paracétamol purifié.
Essorer à nouveau les cristaux à l’aide de la fiole à vide et du Büchner, en tirant sous vide à la trompe à eau. Laver avec un peu d’eau froide.
Sécher les cristaux entre deux feuilles de papier filtre.
Peser le paracétamol « purifié » obtenu.

2) Question

La technique de purification du paracétamol s’appelle recristallisation. Sur quelle propriété physique du paracétamol s’appuie-t-elle ?

La technique de recristallisation est fondée sur la différence de solubilité du paracétamol à chaud et à froid. De façon générale, pour cette technique, on choisit un solvant dans lequel le solide est soluble à chaud et peu soluble à froid. On ajoute le minimum de solvant. La recristallisation doit être assez lente. Elle est amorcée par le choc thermique ou en faisant crisser une baguette de verre contre la paroi.

Quelle(s)s impuretés a-ton éliminée(s) ?

L’acide éthanoïque restant.
De façon générale, lors d’une recristallisation, il faut que les impuretés soient solubles à froid dans le solvant.

Calculer le rendement η' de la synthèse en prenant pour produit final le paracétamol purifié. Comparer au résultat obtenu précédemment.

On constate que η’ < η ( logique car il y a eu des pertes…)