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Synthèse du paracétamol

Le paracétamol se trouve dans toutes les pharmacies. Il s’agit d’une molécule entrant dans la composition des médicaments comme le Dafalgan ou le Doliprane.
Il fait partie des principes actifs les plus utilisés en France avec l’aspirine.

➜ Comment expliquer que certaines synthèses nécessitent des étapes de protection, alors que d’autres n’en ont pas besoin ?

Objectifs

Mettre en œuvre un protocole de synthèse.

Doc. 1
Synthèse du paracétamol

Doc. 2
Protocole expérimental proposé

I. Dissolution du para‑aminophénol

Dans un erlenmeyer de 100 mL, introduire successivement 2,80 g de para‑aminophénol, 25 mL d’eau distillée et 2 mL d’acide éthanoïque pur (prélevé sous la hotte).
Adapter un réfrigérant à air et chauffer au bain‑marie en agitant pour obtenir la dissolution complète.

II. Synthèse du paracétamol brut

Laisser refroidir à l’air, puis dans un bain d’eau froide.
Enlever le réfrigérant à air et ajouter avec précaution 3,5 mL d’anhydride éthanoïque (sous la hotte), tout en agitant doucement l’erlenmeyer avec la main.
L’addition terminée, adapter le réfrigérant à air et porter au bain‑marie vers 60 °C pendant 10 min.
Refroidir ensuite dans un bain d’eau glacée et attendre la cristallisation, puis filtrer les cristaux sur Büchner, rincer avec un peu d’eau glacée et essorer les cristaux.

Doc. 3
Matériel nécessaire

Montage à reflux avec un erlenmeyer surmonté d’un tube à air et un bain‑marie
Erlenmeyer de 100 mL
Éprouvettes graduées de 25 mL et de 10 mL
Montage de filtration sous vide type Büchner
Cristallisoir contenant de la glace
Papier pH
Spatule, sabot de pesée ou coupelle
Balance précise à 0,01 g
Étuve
Para-aminophénol
Flacon d’acide éthanoïque pur
Flacon d’anhydride éthanoïque
Cuve à CCM, plaque de silice UV, lampe UV
Éluant
Comprimé de paracétamol

Données

Masses molaires : $M (para-aminoph \overset{e}{ˊ} nol) = 109$ g⋅mol^-1, $M (parac \overset{e}{ˊ} tamol) = 151$ g⋅mol^-1, $M (acide \overset{e}{ˊ} thano \overset{ı}{¨} que) = 60$ g⋅mol^-1 et $M (anhydride \overset{e}{ˊ} thano \overset{ı}{¨} que) = 102$ g⋅mol^-1
Solubilités dans l’eau du para‑aminophénol : $s(20$ °C $)$ $= 8,0$ g⋅L^-1, $s(60$ °C $)$ $= 33$ g⋅L^-1 et $s(100$ °C $)$ $= 80$ g⋅L^-1
Solubilités dans l’eau du paracétamol : $s(20$ °C $)$ $= 10$ g⋅L^-1 et $s(100$ °C $)$ $= 250$ g⋅L^-1
Masse volumique de l'acide éthanoïque : $ρ = 1, 082$ g⋅L^-1

Supplément numérique

Pour aller plus loin, retrouvez un article sur le mécanisme du paracétamol.

Compétences

✔ RAI/MOD : Modéliser une transformation

✔ REA : Respecter les règles de sécurité

Questions

1. Préciser si la synthèse est une réaction d’addition, d’élimination ou de substitution.

2. À l’aide d’un tableau d’avancement, calculer la masse maximale

m_{max}

de paracétamol que l’on peut espérer obtenir grâce à cette synthèse.

Couleurs

Formes

Dessinez ici

3. Proposer un protocole permettant d’identifier le composé formé et d’évaluer sa pureté. Le faire valider par le professeur et le mettre en œuvre.

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Synthèse de l'activité

L’anhydride éthanoïque est chimiosélectif lors de cette synthèse. Réaliser une recherche sur la notion de sélectivité.

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