DEUG SM 2                                                                                                            TP Chimie Organique

UE10C

Synthèse du cyclohexène

1.      Principe

Le cyclohexanol est deshydraté en présence d'acide sulfurique concentré et d'acide phosphorique pour donner du cyclohexène.

2.      Mécanisme

3.      Mode opératoire

Dans un ballon rodé à fond rond de 250 cm³, introduire :

-         50 g de cyclohexanol (52 cm³ ; d = 0,96)

-         15 cm³ d'acide phosphorique à 85 % (d = 1,71)

-         5 cm³ d'H₂SO₄ concentré

-         3 grains de pierre ponce.

Bien agiter pour homogénéiser le mélange.

Réaliser le montage (Figure 1) à l'aide du matériel suivant :

Figure 1

a)       chauffe-ballon

b)       ballon

c)       pince à deux doigts

d)       colonne vigreux rodée

e)       tête de distillation

f)        thermomètre

g)       réfrigérant

h)       pince à trois doigts

i)         allonge à distiller

j)         récepteur à tubulure latérale (à laquelle on adapte un tuyau de caoutchouc dont l'extrémité est placée dans l'évier).

Chauffer doucement, de manière à ce que la température au sommet de la colonne ne dépasse pas 90°C (sinon une quantité importante de cyclohexanol sera entraîné). On recueille un mélange de cyclohexène, d'eau et d'un peu de cyclohexanol dans un ballon à tubulure latérale refroidi dans de l'eau glacée.

Saturer le distillat par du chlorure de sodium (relargage). Filtrer sur laine de verre dans une ampoule à décanter. Recueillir la couche supérieure dans un erlenmeyer et la sécher sur du chlorure de calcium anhydre jusqu'à obtention d'un liquide limpide.

Filtrer sur laine de verre dans un ballon à distiller à colonne Vigreux (Figure 2) et distiller lentement (Figure 3).

Figure 2          

a) erlenmeyer (contenant le desséchant)                                                      

b) entonnoir                                                                                                      

c) tampon de laine de verre                                                                            

d) ballon de distillation à colonne vigreux                                                   

e) pince à trois doigts

f) réfrigérant

g) ballon à tubulure latérale

h) évier

Indiquer la température d'ébullition (ou l'intervalle sur laquelle a été recueilli le cyclohexène).

Déterminer le rendement.

4.      Tests de caractérisation des alcènes

4.1.   Action du brome : A 1 cm³ de solution de brome à 2% dans CCl₄, ajouter 2 ou 3 gouttes de cyclohexène ; le brome étant consommé, on note une décoloration de la solution.

4.2.   Action du permanganate de potassium dilué : A 1 cm³ de solution diluée de KMnO₄, ajouter quelques gouttes de cyclohexène et agiter. Le milieu réactionnel passe du violet au brun (MnO₂).

5.      Spectroscopie

Interpréter les spectres (RMN ¹H et ¹³C, IR, masse)

du cyclohexanol ¹H ¹³C, IR, masse

et du cyclohexène.¹H et ¹³C, IR, masse