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14 octobre 2021 4 14 /10 /octobre /2021 17:57

bromation de dérivés benzéniques aromatiques:

étude comparative

 

phénol

vs

chlorobenzène

vs

nitrobenzène

vs

2-(2-méthylpropyl)benzène

 

 

Mode opératoire:

 

1/ dans un erlenmeyer de 25 cm3, préparer un mélange acide éthanoïque (90%) - eau (10%). Placer un barreau aimantée et verser une goutte de dibrome. Puis agiter pendant 5 minutes.

 

2/ répartir la solution précédente dans cinq tubes à essais numérotés de 1 à 5. Le tube 5 sert de témoin.

 

3/ dans le tube à essais 1, verser deux gouttes de nitrobenzène et homogénéiser.

 

4/ dans le tube à essais 2, verser deux gouttes de chlorobenzène et homogénéiser.

 

5/ dans le tube à essais 3, verser deux gouttes de 2-(2-méthylpropyl)benzène et homogénéiser.

 

6/ dans le tube à essais 4, introduire une pointe de spatule de phénol (ou hydroxybenzène) et homogénéiser.

 

7/ observer la disparition du dibrome dont la vitesse décroit dans l'ordre: phénol, 2-(2-méthylpropyl)benzène, chlorobenzène et nitrobenzène.

 

 

C.O.A. -31- bromation de dérivés benzéniques aromatiques: étude comparative
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14 octobre 2021 4 14 /10 /octobre /2021 07:19

nitration des arènes: étude comparative

 

méthylbenzène (ou toluène) vs 2-(2-méthylpropyl)benzène

 

 

Tert-Butylbenzene.svg

 

Mode opératoire:

 

1/ dans un erlenmeyer de 25 cm3, préparer, avec précaution, un mélange de 7.5 cm3 d'acide nitrique concentré et 2.5 cm3 d'acide sulfurique concentré.

 

2/ prendre 2 erlenmeyers numérotés 1 et 2 de 25 cm3, et dans chaque verser 1 cm3 de la solution précédente puis dans le 1 10 gouttes de toluène et dans le 2 10 gouttes de 2-(2-méthylpropyl)benzène., tout en agitant. Puis agiter pendant 10 minutes.

 

3/ prendre 2 béchers de 50 cm3 numérotés 1 et 2 contenant chacun 25 cm3 d'eau, puis verser respectivement chaque solution du 2/, en prenant soin de conserver les numéros (1 dans 1 et 2 dans 2). Verser dans deux ampoules à décanter de 100 cm3 numérotées 1 et 2.

 

4/ pour chaque ampoule à décanter, extraire la phase aqueuse avec 20 cm3 d'éther diéthylique. Laver la phase organique en deux fois avec 10 cm3 d'une solution de carbonate de sodium 0.2M (attention: effervescence possible!). Sécher chaque phase organique sur 1.0 g de sulfate de magnésium pendant 10 minutes.

 

5/ étudier en chromatographie en phase vapeur chaque phase obtenue: 3 pics apparaissent avec dans l'ordre otho méta para. Le tableau ci-dessous donne les pourcentages relatifs des produits de substitution.

 

  ortho méta para
méthylbenzène 60 0 40
2-(2-méthylpropyl)benzène 15 10 75

 

 

C.O.A. -30- nitration des arènes: étude comparative
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13 octobre 2021 3 13 /10 /octobre /2021 13:00

le noir de carbone

 

 

 

Le noir de carbone, aussi appelé noir de fourneaunoir thermiquenoir au tunnelnoir d'acétylène, ou autrefois noir de fumée ou noir de lampe, est une forme amorphe et élémentaire du carbone trouvée  dans les suies et sous forme de carbone colloïdal.

 

 

C'est la forme de carbone élémentaire la plus répandue et utilisée. Il n'a pas d'odeur.

 

 

 

Le noir de carbone est utilisé comme pigment ou dans la fabrication des encres (encre de Chine, etc.) mais sert également de charge dans certains matériaux (caoutchouc pour les pneus) et dans certaines peintures, vernis, laques, plastiques, fibres, céramiques, émaux...

 

 

Il a été très utilisé dans le papier carbone et les rubans noirs de machine à écrire, puis dans les poudres électrostatiques noires de photocopieuses (Toner).

 

 

Le noir de carbone est utilisé en laboratoire afin d'augmenter le point de fusion de certains produits en solution ; cette substance est fréquemment utilisée dans les opérations de purification, car absorbe les impuretés colorées dissoutes et fixe la matière en suspension, formant ainsi des agrégats d'impureté, facile à séparer par filtration.

 

 

Le noir de carbone est utilisé comme colorant alimentaire (E152), à ne pas confondre avec le charbon actif, d'origine végétale (carbo medicinalis vegetalis), utilisé dans l'industrie alimentaire sous le code E153.

 

 

Il est utilisé pour améliorer les propriétés physiques (résistance aux ultraviolets) de certains polymères.

 

 

Le noir de carbone pose des problèmes sanitaires, notamment parce qu'inodore.

 

 

Sa toxicité varie selon le diamètre et la quantité des particules en suspension dans l'air (l'inhalation est première voie de contamination):

  • les particules de moins de 1 µm (micromètre) peuvent pénétrer profondément dans les alvéoles pulmonaires ;
  • les particules de 1 à 5 µm sont normalement interceptées par le mucus de la trachée et des bronches, mais pénètrent jusqu'aux bronchioles ;
  • les particules de 5 à 30 µm sont généralement stoppées dans le nez et la gorge ou le pharynx ;
  • les très grosses particules (> 30 µm) ne pénètrent que rarement les voies respiratoires supérieures.

 

Le noir de carbone est un irritant mécanique pour les yeux et les voies respiratoires. Ce dernier serait moins toxique que les suies ; comme pour toute poussière inorganique inerte, ou peu toxique et peu soluble, les effets fréquemment rapportés sont la toux, le phlegme et la bronchite chronique, lors d'exposition à de fortes concentrations.

 

 

Le noir de carbone est considéré comme « peut-être cancérogène pour l'homme » (première évaluation publié en 1996, confirmée en 2006). En 1996, l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists(ACGIH) l'a désigné comme « non classifiable comme cancérogène pour l'homme ».

 

 

Les données épidémiologiques ou toxicologiques disponibles sont insuffisante pour évaluer un éventuel effet mutagène.

 

 

La ventilation (avec filtration si possible) ou le port d'un appareil de protection respiratoire (ex. : masque) permettent de réduire les risques pour la santé au travail. Le noir de carbone pourrait agir en synergie avec d'autres polluants comme l'ozone troposphérique.

 

Article paru dans l'actualité chimique n°395 d'avril 2015
Article paru dans l'actualité chimique n°395 d'avril 2015

Article paru dans l'actualité chimique n°395 d'avril 2015

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12 octobre 2021 2 12 /10 /octobre /2021 08:07

lignine

 

 

 

 

 

La lignine (du latin lignum qui signifie bois) est une biomolécule, en fait une famille de macromolécules polymères polyphénoliques, famille des tannins, un des principaux composants du bois avec la cellulose et l'hémicellulose. La lignine est présente principalement dans les plantes vasculaires et dans quelques algues.

 

 

Ses principales fonctions sont d'apporter de la rigidité, une imperméabilité à l'eau et une grande résistance à la décomposition. Toutes les plantes vasculaires, ligneuses et herbacées, fabriquent de la lignine.

 

 

Quantitativement, la teneur en lignine est de 3 à 5 % dans les feuilles, 17 à 24 % dans les tiges herbacées, 18 à 33 % dans les tiges ligneuses. Elle est moindre pour les plantes annuelles que pour les vivaces, elle est maximum chez les arbres.

 

 

Bien que la lignine soit un réseau tridimensionnel hydrophobe complexe, l'unité de base se résume essentiellement à une unité de phénylpropane.

 

 

Après la cellulose (constituant 35 à 50 % de la biomasse végétale terrestre) et l'hémicellulose (30 à 45 %), la lignine (15 à 25 %) forme la troisième famille de composés par ordre d’abondance dans les plantes et dans les écosystèmes terrestres où domine la biomasse végétale morte ou vive.

 

Article paru dans l'actualité chimique n°384 d'avril 2014

Article paru dans l'actualité chimique n°384 d'avril 2014

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12 octobre 2021 2 12 /10 /octobre /2021 07:58
Article paru dans l'actualité chimique n°385 de mai 2014

Article paru dans l'actualité chimique n°385 de mai 2014

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11 octobre 2021 1 11 /10 /octobre /2021 12:37

3-nitrooxypropanol

 

ou

 

3-hydroxypropylnitrate

 

3NOP.png

 

 

La production de méthane entérique (relatif aux intestins) chez des bovins en parc d’engraissement exposés par le régime alimentaire à des concentrations croissantes de 3-nitrooxypropanol (3-NOP), est en diminution par cette substance ayant un effet inhibiteur sur la production de méthane. Comparativement au groupe témoin, le rendement en méthane (g/kg matière sèche absorbée) était 52 %, 76 % et 63 % moins élevé chez les animaux ayant reçu les doses faible, modérée et élevée de 3-NOP, respectivement.

 

Un effet traitement × période a révélé que la dose faible perdait en efficacité. En effet, elle a permis une diminution de 59 % au cours des périodes 1 et 2, mais seulement de 37 % au cours de la période 3, tandis que l’efficacité des doses modérée et élevée est demeurée constante au fil du temps. L'ajout de doses modérées de 3-NOP dans les rations de finition à base de maïs est une stratégie efficace pour atténuer les émissions de méthane dans les parcs d’engraissement de bovins commerciaux.

 

3-nitrooxypropanol, abbreviated 3NOP, is an organic compound with the formula HOCH2CH2CH2ONO2. It is the mononitrate ester of 1,3-propanediol. The compound is an inhibitor of the enzyme methyl coenzyme M reductase(MCR). MCR catalyzes the final step in methanogenesis. When it is fed to ruminants, their methane production is diminished. In 2021 Bovaer a feed additive for cows produced by DSM based in this compound has been approved in Brazil, one of the world's largest meat exporters and also Chile.

 

Note de l'auteur: quid de cette molécule dans la morphologie de l'animal?

viande donc consommation,

urine donc qualité de l'eau,

excréments donc qualité des sols,

respiration donc qualité de l'air,

cuir donc habillement ou décoration...

Article d'Ivan Logvenoff paru dans Ouest-France du 8 octobre 2021

Article d'Ivan Logvenoff paru dans Ouest-France du 8 octobre 2021

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7 octobre 2021 4 07 /10 /octobre /2021 13:06

la quinine

 

Image illustrative de l’article Quinine

 

 

Classification - 91- La quinine
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7 octobre 2021 4 07 /10 /octobre /2021 09:49

difluorodioxaborateacétophénone

 

méthode Umland - 1973

 

complexe organique du bore (le 5ème élément) hautement fluorescent

 

 

231 - synthèse de la difluorodioxaborateacétophénone
231 - synthèse de la difluorodioxaborateacétophénone

Mode opératoire:

 

manipulations à réaliser sous une hotte en fonction

 

1/ dans un ballon monocol de 25 cm3, équipé d'un barreau aimanté, introduire 1.5 g de dihydroxyacétophénone et 5 cm3 de diéthyléther. Ajouter avec précaution 4.3 cm3 de diéthylétherate de trifluorure de bore (à 48%). Boucher le ballon monocol avec un bouchon caoutchouc percé d'un tube de verre capillaire (comme ceux utilisés pour les appareils automatiques à point de fusion). Agiter ensuite pendant 10 minutes. Un précipité jaune se forme.

 

2/ filtrer sur un entonnoir Büchner dont la fiole à vide contient de l'eau de chaux. Laver le précipité en deux fois avec chacune 5 cm3 de diéthyléther refroidi préalablement dans un bain de glace. Recueillir dans un pilulier le produit brut (rendement = 60% et mp = 142°C).

Etude physico-chimique (L'actualité Chimique n°370 - 2013

Etude physico-chimique (L'actualité Chimique n°370 - 2013

pour une sirène bleue

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7 octobre 2021 4 07 /10 /octobre /2021 09:18

Prix Nobel de Chimie 2021

 

La Chimie Verte

 

Catalyse asymétrique

 

 

 La définition même du concept de catalyse asymétrique tient une place prépondérante dans ce développement. Bien que Berzelius utilise dès 1835 le mot « catalyse », il faut attendre le début du vingtième siècle pour que Paul Sabatier lui donne son sens actuel. Il perçoit la catalyse comme un mécanisme dans lequel des composés sont intimement impliqués dans un processus d'accélération de la réaction chimique sans être eux-mêmes consommés au cours de cette réaction. Le concept de synthèse asymétrique, stoechiométrique ou catalytique, apparaît à la même période. Marckwald en donne en 1904 une définition, complétée dans les années 70 par Morrison et Mosher, qui est toujours valable aujourd'hui : dans une synthèse asymétrique de nouveaux centres stéréogéniques sont créés d'une manière contrôlée.

 

 

      L'importance de la préparation de composés énantiomériquement purs est évidente. Elle tient d'une part au fait que la majorité des systèmes biologiques reconnaissent deux énantiomères d'un substrat comme deux substances différentes. D'autre part, le développement d'outils efficaces pour la synthèse asymétrique est bien évidemment lié à des considérations économiques relatives au coût de production d'un énantiomère inutile. En conséquence, la synthèse asymétrique a été stimulée par les besoins de l'industrie.

 

 

      Parmi les nombreuses méthodes d'obtention de composés énantiopurs (résolution optique via des dérivés diastéréomériques, séparation par chromatographie sur support chiral, résolution enzymatique, résolution cinétique chimique, synthèse asymétrique classique, ...) la catalyse asymétrique possède de loin le plus fort potentiel. En effet elle offre un moyen puissant et économique de multiplication de la chiralité, une molécule de catalyseur chiral pouvant dans l'absolu engendrer des produits chiraux sans aucune limite.

 

 

      La catalyse homogène possède des avantages indéniables sur d'autres modes de catalyse (hétérogène, enzymatique, organique). Notamment, la découverte de mécanismes non-triviaux impliquant des espèces organométalliques peut parfois aboutir à certaines réactions inaccessibles à la synthèse organique classique.

 

 

      Le premier exemple de réaction asymétrique catalysée par un complexe organométallique chiral est à cet égard très représentatif de la démarche a adopter lors du développement pas à pas de systèmes catalytiques performants. En 1966, Nozaki et Noyori montrent qu'un complexe chiral salen-cuivre peut catalyser de façon énantiosélective la cyclopropanation de styrène en présence de diazoacétate d'éthyle.

 

  

En 1975, Aratani atteint un haut niveau d'énantiosélectivité avec un complexe de cuivre dérivé. Depuis ces travaux fondateurs ce processus d'amélioration pas à pas des systèmes catalytiques représente toujours l'idée directrice des groupes de recherche développant de nouveaux catalyseurs chiraux.

    

  

 

 

 

      Durant les trois dernières décennies la catalyse asymétrique a rapidement quitté le stade de simple curiosité académique pour devenir dans certains cas un moyen de production industrielle à très large échelle. Des complexes métalliques chiraux facilement accessibles, robustes et aux structures bien définies sont désormais capables de sélectionner précisément des atomes, des groupes ou des faces énantiotopiques de molécules achirales ou bien de sélectionner des énantiomères.

 

 

Il existe ainsi toute une gamme de réactions asymétriques catalysées extrêmement efficaces : réactions d'hydrogénations, d'hydroformylations, d'époxydations et d'ouvertures d'époxydes, de cyclopropanations, réactions de type aldol ou de cycloadditions (Diels-Alder, 1,3-dipolaires, ...). Du fait de son efficacité synthétique qui rivalise ou même parfois dépasse celle d'enzymes naturelles ou de microorganismes, la catalyse énantiosélective à l'aide de complexes organométalliques rend possible la synthèse d'une large gamme de composés chiraux naturels ou non. La synthèse totale de la (-)-salicylihalamide par Fürstner représente un exemple frappant de la valeur des réactions de formation de liaisons C-C et C-X catalysées par des métaux de transition.

      

 

Résumé de la synthèse totale de la (-)-salicylihalamide

 

 

Des applications industrielles de la catalyse asymétrique telles que les procédés développés par Novartis pour la synthèse du (S)-metolachlor, par Takasago pour la synthèse du ()menthol, ou encore par Arco pour la synthèse des (-)- et (+)-glycidol illustrent bien la puissance de cette chimie.

   

 

 
Extrait d'article de Philippe Richard paru dans Ouest-France du 7 octobre 2021

Extrait d'article de Philippe Richard paru dans Ouest-France du 7 octobre 2021

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4 octobre 2021 1 04 /10 /octobre /2021 17:58

La 30e fête de la science

 

Elle se déroule:

 

  • du 1er au 11 octobre 2021 en métropole ainsi qu’en Nouvelle Calédonie et en Polynésie française
  •  
  •  
  • du 5 au 15 novembre 2021 à l’international, en Corse et en Outre-mer : Guadeloupe, Martinique, La Réunion, Mayotte, Guyane
Fête de La Science 2021

Cet événement a pour objectifs de :

  • favoriser le partage de savoirs et les échanges entre les chercheurs et les citoyens
  • valoriser le travail de la communauté scientifique
  • faciliter l'accès à une information scientifique de qualité
  • permettre à chacun de mieux s'approprier les enjeux des évolutions scientifiques et ainsi favoriser une participation active au débat public
  • découvrir le travail des scientifiques et les métiers issus de la recherche
  • sensibiliser le grand public à la culture scientifique
  • stimuler, chez les jeunes, l'intérêt pour la science, la curiosité à l'égard des carrières scientifiques, susciter des vocations.

 

 

Tous les domaines scientifiques sont représentés :

  • biodiversité
  • sciences de la vie et de la santé
  • sciences de l'univers
  • mathématiques
  • physique
  • chimie
  • histoire des sciences
  • sciences humaines et sociales
  • environnement
  • développement durable
  • nanotechnologies
  • etc.
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