La Noix De Muscade

lée au second col, la remplir d’eau distillée afin de pouvoir en rajouter en cours d’opération [Doc. 2].

allonge coudée tête de colonne ampoule réfrigérant à eau de coulée eau eau + substance + pierre ponce chauffe-ballon élévateur à croisillons hydrodistillat eau eau

1.1 L’huile essentielle

Les clous de girofle sont particulièrement riches en huile essentielle (de 14 à 19 %) principalement constituée d’eugénol ou 4-allyl-2-méthoxyphénol [Doc. 1 E] accompagné de divers hydrocarbures, de cétones et d’esters dont l’acétyleugénol [Doc. 1 A].

! Verser l’hydrodistillat dans une ampoule à décanter, y ajouter 30 mL de solution saturée de chlorure de sodium. Ajouter 30 mL d’éther, agiter puis laisser décanter. ! Récupérer la phase aqueuse dans l’erlenmeyer A et la phase éthérée dans un erlenmeyer de 100 mL marqué B. ! Réintroduire la phase aqueuse dans l’ampoule à décanter et y ajouter à nouveau 20 mL d’éther, agiter, laisser décanter puis évacuer la phase aqueuse.

5.

! Éliminer toute trace d’eau dans l’erlenmeyer C, par addition d’une quantité suffisante de sulfate de magnésium, puis filtrer afin d’obtenir une solution limpide. ! En utilisant le montage du document 3 (ou, si c’est possible, un évaporateur rotatif) éliminer l’éther ; on obtient ainsi un liquide jaune pâle appelé huile de clou. ! Peser le produit obtenu. ! Reprendre l’extrait B réservé ci-dessus, le sécher sur sulfate de magnésium, filtrer puis éliminer l’éther par évaporation ; soit L le liquide restant.

eau tiède ( 40 °C) trompe à eau (vide)

Quel est le rôle de l’ajout de chlorure de sodium ?

! Ajouter, à la phase éthérée restée dans l’ampoule, la phase éthérée de l’erlenmeyer B et 40 mL de solution de soude à 2 mol . L– 1 et agiter.

6.

solvant à évaporer

OCH 3 OH E A

H 3C

O C O

OCH 3

Lors de l’ajout de solution de soude, l’eugénol est transformé en eugénolate de sodium. En notant Ar–OH l’eugénol, écrire l’équation de la réaction qui se produit et justifier le fait qu’alors la phase organique ne contient plus d’eugénol.

flacon de garde (sécurité)

Doc. 1 Formules de l’eugénol E et de l’acétyleugénol A.

1.

Déterminer les formules brutes de E et A. 2. L’acétyleugénol possède un groupe ester ; le repérer. Avec quel réactif faudrait-il faire réagir l’eugénol pour obtenir l’acétyleugénol avec un bon rendement* ? L’eugénol est un liquide qui bout à 255 °C ; peu polaire, il est très peu soluble dans l’eau, solvant polaire, mais très soluble dans l’éthoxyéthane ou éther diéthylique (C2H5)2O, solvant peu polaire. Les autres constituants de l’huile essentielle sont eux aussi insolubles dans l’eau et très solubles dans l’éther diéthylique.

! Après décantation, séparer les deux phases obtenues et recueillir la phase aqueuse dans l’erlenmeyer A. Traiter à nouveau la phase organique avec 20 mL de solution de soude à 2 mol . L– 1 et recueillir la phase aqueuse dans l’erlenmeyer A. Garder la phase organique dans l’erlenmeyer B, bouché ; elle sera utilisée ultérieurement. ! Acidifier à présent la phase aqueuse (erlenmeyer A) avec une solution d’acide chlorhydrique à 4 mol . L– 1 jusqu’à ce que le pH soit voisin de 1 : une émulsion se forme alors.

7.

Doc. 3 L’éther est éliminé par tirage sous vide et chauffage modéré.

1.4 Caractérisation et résultats

Doc. 2 Montage d’hydrodistillation.

1.2 Principe de l’extraction de l’eugénol

L’extraction de l’eugénol des clous de girofle s’effectue par entraînement à la vapeur d’eau ou hydrodistillation en présence de glycérol HOCH2–CHOH–CH2OH qui favorise l’extraction et joue le rôle d’anti-mousse à l’ébullition. Le mélange clou de girofle-eau-glycérol est porté à ébullition, la vapeur obtenue est recondensée ; l’hydrodistillat recueilli contient de l’eau, de l’eugénol, de l’acétyleugénol et les autres constituants de l’« huile essentielle ». L’eugénol, qui possède une fonction phénol, est le seul constituant présent à avoir des propriétés acides ; un traitement adéquat permet alors de l’isoler. 140

! Faire circuler de l’eau froide dans le réfrigérant et chauffer jusqu’à ébullition modérée. Recueillir l’hydrodistillat dans un erlenmeyer de 250 mL marqué A. ! Repérer la température en tête de colonne, elle reste inférieure à 100 °C. ! Observer l’hydrodistillat obtenu au début, le trouble observé est dû à une émulsion.

3.

Décrire précisément le contrôle du pH avec un papier-pH 8. Écrire l’équation de la réaction de l’acide chlorhydrique avec l’eugénolate de sodium. Interpréter alors l’émulsion observée. 9. Quel est le but des deux réactions acido-basiques effectuées ? 10. Que contient l’extrait B réservé ci-dessus ? ! Ajouter 30 mL d’éther à l’erlenmeyer A, agiter puis introduire le mélange obtenu dans l’ampoule à décanter, recueillir la phase éthérée dans un erlenmeyer C sec. ! Relaver la phase aqueuse avec 20 mL d’éther et, après séparation, rassembler les phases éthérées dans l’erlenmeyer C.

! Dans un bécher, préparer un éluant E en introduisant 1 mL d’acétate d’éthyle et 5 mL de cyclohexane. Verser 1 mL de ce mélange dans quatre petits tubes à essai notés de T1 à T4. Introduire dans T1 une goutte d’huile de clou, dans T2 une goutte de L, dans T3 une goutte d’eugénol pur et dans T4 une goutte d’acétyleugénol pur. ! Réaliser une chromatographie sur couche mince des contenus des quatre tubes avec l’éluant E. ! Révéler sous U.V. puis au diiode.

11.

Rechercher ce qu’est une émulsion.

Dessiner le chromatogramme, déterminer les Rf et conclure. 12. Déterminer une valeur approchée du pourcentage massique d’eugénol présent dans le clou de girofle. 13. Justifier que le traitement, de l’hydrodistillat par une solution de soude, permettant de séparer l’eugénol et l’acétyleugénol, doit être effectué à froid*.

* Ces questions ne pourront être traitées que lorsque le cours sur les esters aura été vu.

! Ajouter régulièrement de l’eau avec l’ampoule de coulée afin de maintenir un niveau suffisant dans le ballon. ! Après avoir recueilli environ 60 à 70 mL d’hydrodistillat, cesser l’hydrodistillation.

141

11Expérimenter

Chapitre

Expérimenter

2.

Savoir

L’essentiel

s s

Extraction de la trimyristine des noix de muscade

O

2.1 La trimyristine

La trimyristine ou tétradécanoate de propane-1,2,3-triol, CH3 (CH2)12 C O CH2 O de formule brute C45H86O6 , est présente dans de nom- CH3 (CH2)12 C O CH breux produits végétaux tels O que l’huile de coco ou la noix de muscade. CH3 (CH2)12 C O CH2 La trimyristine est un solide Doc. 4 Formule de la trimyristine blanc qui fond à 56,5°C. Triglycéride peu polaire, la trimyristine [Doc. 4] est insoluble dans l’eau solvant polaire, mais soluble dans l’éther diéthylique, solvant peu polaire.

1.

! Au résidu présent dans l’erlenmeyer, ajouter 10 mL d’acétone ou propanone, adapter un réfrigérant à air et, tout en agitant, chauffer au bain-marie jusqu’à l’obtention d’un liquide limpide ; si tel n’est pas le cas ajouter 5 mL de propanone et chauffer à nouveau. ! Laisser refroidir à l’air libre puis dans un bain eauglace : des cristaux blancs se forment. Les filtrer sur un filtre Büchner ou sur un verre fritté installé sur une fiole à vide [Doc. 5] ; rincer l’erlenmeyer et les cristaux avec deux fois 5 mL de propanone glacée. ! Essorer les cristaux entre deux feuilles de papier filtre, les recueillir dans un verre de montre et les sécher à l’étuve. ! Lorsqu’ils sont secs, les peser.

2.3 Purification par recristallisation

Polarité des molécules

Une liaison entre deux atomes est polarisée si ces deux atomes ont des électronégativités différentes.

Une molécule est polaire si les barycentres des charges positives et négatives ne sont pas confondus.

L’eau (a) est polaire, l’éther diéthylique (b) est peu polaire alors