Leçons de niveau 15

Carbonyles/Acétalisation

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Acétalisation
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Chapitre no 5
Leçon : Carbonyles
Chap. préc. :Additions nucléophiles, généralités
Chap. suiv. :Réduction des carbonyles
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Carbonyles/Acétalisation
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Bilan[modifier | modifier le wikicode]

L'acétalisation est une réaction entre un alcool et un carbonyle. Cette réaction est sous catalyse acide.


Les noms de l'intermédiaire et du produit final dépendent du carbonyle initial. S'il s'agit d'un aldéhyde, l'intermédiaire est un hémiacétal, le produit final est un acétal. Si le carbonyle initial est une cétone, l'intermédiaire est un hémicétal et le produit final est un cétal.

L'utilisation des termes hémiacétal et acétal pour tous les carbonyles est de plus en plus courante.

Ce produit est extrêmement inflammable et irritants pensez à bien vous protéger avant chaque manipulation.

Mécanisme[modifier | modifier le wikicode]

Il faut d’abord activer le carbonyle. La formation de l'hémiacétal est une addition nucléophile de l'alcool.

L'hémiacétal est un intermédiaire. On arrive à l'acétal par une addition nucléophile catalysée en milieu acide.

Cette addition se déroule ainsi : activation par un proton puis élimination de l'eau. Le carbocation formé est stabilisé par mésomérie. Il y a ensuite une attaque nucléophile de l'alcool (cette étape est cinétiquement déterminante).

Conditions opératoires[modifier | modifier le wikicode]

 Montage de Dean-Stark
Montage de Dean-Stark

Des solvants tels que le Toluène ou le Cyclohexane sont souvent employés ( non miscibles avec l'eau, et de densité plus faible que celle-ci ).

Le milieu doit-être acide : on ajoute souvent de l'APTS ( acide paratoluènesulfonique ) sous forme de poudre solide.

Ces réactions sont souvent sous contrôle thermodynamique. On peut déplacer l'équilibre dans le sens direct en éliminant l'eau au fur et à mesure de sa formation.

On chauffe également le milieu réactionnel, permettant :

  • Influence cinétique ( Augmentation de la vitesse de la réaction d'acétalisation )
  • L'évaporation du mélange Eau/Solvant
  • ATTENTION : Le chauffage n'influence pas le rendement de la réaction dans ce cas

Pour cela, on utilise souvent un appareil de Dean-Stark :

Intérêt[modifier | modifier le wikicode]

Un acétal est un composé inerte qui résiste aux hydrolyses basiques et aux attaques de la plupart des réactifs. De plus, l'acétalisation est réversible. L'acétalisation est donc un moyen de protection efficace des fonctions alcool et carbonyle.

L'alcool le plus couramment utilisé pour protéger les fonction carbonyles est le glycol (éthane-1,2-diol).

Protec-Carbonyle.jpg

Pour retrouver le carbonyle, il suffit de réaliser une hydrolyse acide.