Synthèse MBBA

[legeekmac]

Bonjour,

J'aimerais effectuer la synthèse du cristal liquide MBBA, cependant il nous manque le 4-Butylaniline au labo :S
Par quoi puis-je le remplaçer?

cordialement

[darrigan]

Le problème est que si tu remplaces ce produit par un autre, tu n'obtiendras plus du MBBA !

[alexchimiste]

Tu peux le fabriquer par acylation de friedel et crafts sur l'acétanilide avec du chlorure de butanoyle et réduction de wolff-kischner, puis déprotection de l'acétanilide.

[legeekmac]

heu... je veux bien plus de détails...

[alexchimiste]

heu... je veux bien plus de détails...

Par rapport à ce que je propose...? Tu es en deuxième année de licence de chimie...?

[darrigan]

Peux-tu nous dire ce que tu as en réserve dans ton labo, à partir de quoi on pourrait fabriquer la 4-butylaniline ?
Ou bien la question était de savoir si en remplaçant ce produit par un autre dérivé d'aniline, on pourrait obtenir un autre composé qui soit aussi un cristal liquide ?

[legeekmac]

Par rapport à ce que je propose...? Tu es en deuxième année de licence de chimie...?

Heu non justement moi je suis en physique mais je fais de la chimie de temps à autre...

Ou bien la question était de savoir si en remplaçant ce produit par un autre dérivé d'aniline, on pourrait obtenir un autre composé qui soit aussi un cristal liquide ?

Voila ma question était plutot dans cette esprit la ^^

Moi j'ai transmis les infos que vous m'avez donné sur la synthèse du 4-butylaniline à un enseignant chimiste avec qui je suis en contact pour mon projet.

[darrigan]

Ok, alors quels dérivés de l'aniline as-tu ?
Il faudrait une longue chaine carbonée fixée en para.
Tu as vu aussi les autres synthèses proposées sur le wiki ?

[alexchimiste]

Ben la 4-butylaniline... Comme indiqué, tu peux l'obtenir à partir d'aniline :
* Protection de l'aniline avec de l'anhydride éthanoïque, on obtient de l'acétanilide
* Réaction de l'acide butanoïque avec le chlorure de thionyle, on obtient du chlorure de butanoyle
* Réaction du chlorure de butanoyle sur l'acétanilide en présence de chlorure d'aluminium anhydre, on obtient majoritairement le dérivé para acylé de l'aniline
* Réaction de ce dérivé acylé avec de l'hydrazine en présence d'hydroxyde de potassium, réaction de Wolff-Kishner, on obtient la 4-butylacétanilide
* Déprotection de la 4-butylacétanilide avec de l'hydroxyde de sodium à reflux, on obtient la 4-butylaniline.

Enfin suivant les conditions opératoires, la réaction de Wolff-Kishner et la déprotection peuvent se produire simultanément, vu que l'hydroxyde qu'il soit de sodium ou de potassium reste un hydroxyde, et donc susceptible de déprotéger l'amide, si on opère à chaud.

[OppoRancisis]

Pour l'étape de préparation du chlorure d'acyle, tu peux si tu en as rajouter une ou deux gouttes de DMF (N,N-diméthylformamide) en tant que catalyseur. La réaction n'est pas très longue (moins d'une heure) et est souvent quantitative.

[alexchimiste]

Ou de pyridine si je ne me trompe pas, ça marche aussi...

[OppoRancisis]

Pour la pyridine je ne sais pas, mais le DMF n'agit pas en tant que base. Il forme un intermédiaire par réaction avec SOCl₂ qui est plus réactif que SOCl₂ lui-même. Mais pourquoi ne pas essayer...

[OppoRancisis]

Et à la place du chlorure de thionyle, tu peux utiliser le chlorure d'oxalyle (COCl)₂, ce même réactif qui est utilisé dans l'oxydation de Swern. Les 2 avantages principaux sont que le chlorure d'oxalyle est beaucoup moins toxique que le chlorure de thionyle, et on n'a pas besoin de chauffer à reflux pour effectuer la réaction (elle se fait à température ambiante).

Il y a une publication dans le Journal of Chemical Education sur la synthèse du CAPE (caffeic acid phenethyl ester), où ils passent par un chlorure d'acyle avec le chlorure d'oxalyle, si sa t'intéresses...

[Sachemist]

Pourquoi une acylation plutot qu'une alkylation directement ?
Et vu la toxicité de l'aniline je vois pas trop l'interet d'utiliser le chlorure d'oxalyle...

[Kevin]

Pourquoi ne pas acheter le composé tout simplement? Car en général si tu peux te procurer du SOCl2, du (COCl)2 ou bien de l'aniline, tu peux te procurer la p-butylaniline...

[alexchimiste]

Pourquoi une acylation plutot qu'une alkylation directement ?
Et vu la toxicité de l'aniline je vois pas trop l'interet d'utiliser le chlorure d'oxalyle...

Si tu t'y connaissais en chimie organique, tu saurais répondre ^^ règles de Hollemann et acidobasicité.

[alexchimiste]

Pourquoi ne pas acheter le composé tout simplement? Car en général si tu peux te procurer du SOCl2, du (COCl)2 ou bien de l'aniline, tu peux te procurer la p-butylaniline...

C'est pas tant la question de s'en procurer que de faire avec les moyens du bord la 4-butylaniline est un réactif qui coûte cher, la plupart des laboratoires universitaires disposent d'aniline, de chlorure de thionyle, d'acide butanoïque, de chlorure d'aluminium et d'anhydride éthanoïque.

[Kevin]

20 euros les 25ml... c'est moins cher que de le synthétiser...

[Milamber]

Je me permets de déterrer ce sujet sur lequel je peux apporter quelques précisions...

Tout d'abord, comme le disait Kevin, il est bien plus simple et moins cher d'acheter la 4-butylaniline que d'essayer de la préparer...
Alex, ta synthèse est on ne peut plus correcte sur le papier, mais je ne pense pas qu'un préparateur en milieu scolaire (ou un universitaire) accepte de se farcir les 5 étapes que tu proposes pour faire un produit qu'il peut acheter. Si la 4-butylaniline coutait les yeux de la tête, je ne dirais pas, mais je suis bien placé pour te dire que les préparateurs scolaires/universitaires/industriels acheterons toujours ce produit plutôt que de la préparer.
Après je ne discute pas de l’intérêt de préparer ce type de produit soi-même, c'est toujours formateur, qu'on se limite à la chimie sur le papier ou qu'on passe à la pratique.

Ceci étant dit, quelques petites précisions sur ce type de cristaux liquides. Les auteurs qui ont préparer le MBBA pour la première fois ont également préparés d'autres composés à partir d'anilines différemment substituées (en gardant le 4-méthoxybenzaldéhyde). Ils ont ainsi notés que l'emploi d'aniline ne donnait qu'un solide fondant à 60-63°C en un liquide isotrope et qu'il fallait employer au minimum la 4-propylaniline pour obtenir un solide fondant à 42°C en liquide nématique pour passer à 57°C à l'état liquide isotrope. Il te faudra donc au minimum de la 4-propylaniline....
Mais tout l'intéret du MBBA réside dans sa propriété d'être sous la forme d'un liquide nématique à température ambiante, contrairement à l'ensemble des autres cristaux liquides connus à cette époque (1969).