Hamonet : Action du perchlorure de fer
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Thèse présentée à la faculté des sciences de Paris
pour obtenir le grade de Docteur es sciences physiques

par



L’Abbé J. Hamonet

ACTION DU PERCHLORURE DE FER SUR LES CHLORURES ACIDES MONOBASIQUES DE LA SÉRIE GRASSE NOUVELLES SYNTHÈSES



soutenue 14 décembre 1889

devant la commission d’examen :

Friedel, président
E. Lippmann, Ditte, examinateurs




INTRODUCTION


II n'est plus besoin de démontrer la fécondité de cette méthode, qui consiste à opérer une sorte de combinaison transitoire d'un corps avec un autre, pour arriver à un résultat qu'on n'aurait pu obtenir directement.


Par ce moyen, nombre de synthèses nouvelles ont pu être faites , soit dans la série grasse, soit dans la série aromatique, et tout porte à croire que ce nombre s'augmentera encore de jour en jour.


Le travail que je publie aujourd'hui est une nouvelle preuve des ressources que peuvent fournir aux chimistes les combinaisons transitoires dont je viens de parler.


Ce fut pendant le cours de recherches jusqu'ici infructueuses sur le perchlorure de molybdène, que me vint la pensée de l'entreprendre. M. A. Combes avait peu auparavant publié sa belle étude sur l'acétylacétone ; M. C. Combes avait de son côté obtenu un composé intéressant par l'action du chlorure de zinc sur le chlorure d'acétyle.


Comme il me restait une petite quantité de perchlorure de molybdène, je voulus voir à quelles réactions ce corps donnerait lieu, tant dans la série aromatique que dans la série grasse.


Déjà Aronheim s'en était servi pour faciliter la préparation de la paradichlorobenzine. Page l'avait employé également, mais sans beaucoup de succès, en vue d'obtenir la chloruration du chlorure de butyryle.


Je m'étonne même que dans cette opération il n'ait pas remarqué l'action du chlorure métallique sur le chlorure organique. Probablement cela vint de ce qu'il n'employait qu'une trop petite quantité de chlorure de molybdène, et de ce qu'il était trop exclusivement préoccupé de la réaction qu'il avait en vue. Le dégagement d'acide chlorhydrique eût dû lui faire comprendre que, s'il n'obtenait pas le résultat cherché, il en pouvait trouver un autre.


La facile oxydation du chlorure de molybdène, sa richesse en chlore, tout faisait prévoir qu'il agirait à la façon du chlorure d'aluminium. Chauffé avec un mélange de benzine et de chlorure de benzyle, il me donna en effet du diphényl-méthane. (J'ai constaté également que le chlorure de tungstène agit de la même manière).


Avec les composés de la série grasse, le perchlorure de molybdène se comporta encore, en partie du moins, comme le chlorure d'aluminium. Le chlorure d'acétyle légèrement chauffé avec lui, et traité ensuite par l'eau, fournit de l'acétylacétone ; mais il donna en outre un corps cristallisé, fondant à 109°, que jamais M. A. Combes n'avait obtenu en faisant réagir le chlorure d'aluminium sur ce chlorure organique.


La pensée me vint alors de rechercher si le perchlorure de fer ne donnerait pas lieu à la même particularité. Je n'avais pas à essayer la réaction de ce chlorure sur les corps de la série aromatique.


Depuis longtemps déjà, MM. Friedel et Crafts ont montré qu'il agit sur ceux-ci à la manière du chlorure d'aluminium. Je traitai donc le chlorure d'acétyle par le perchlorure de fer, comme je l'avais traité par le perchlorure de molybdène, et j'obtins, cette fois encore, de l'acétylacétone et des aiguilles cristallines fondant à 109°.


Cela me fit espérer que, sur les autres chlorures acides de la série grasse, le perchlorure de fer aurait également une action un peu différente de celle du chlorure d'aluminium.


Cette attente n'a pas été complètement déçue. Mais il m'a fallu presque aussitôt me borner à étudier les réactions dues au chlorure ferrique, sans les comparer à celles que produirait le chlorure d'aluminium dans les mêmes circonstances.


Si M. A Combes a fort bien exposé quelle est l'action de ce dernier sur le chlorure d'acétyle, il n'a fait encore qu'indiquer sommairement comment il agit sur les autres chlorures acides. Je n'ai pas voulu empiéter sur un travail si bien commencé.


C'est pour cette même raison que je me suis contenté de signaler, sans m'y arrêter, certains produits secondaires de la réaction du chlorure ferrique sur les chlorures acides de la série grasse, parce que ces produits m'ont semblé être fournis encore, et en plus grande abondance, par l'action du chlorure d'aluminium.


La première question que je me suis posée a été de savoir si le perchlorure de fer réagit sur tous les chlorures acides monobasiques de la série grasse, quels que soient leurs groupements moléculaires.


Toutes les expériences que j'ai faites me permettent de répondre affirmativement à cette question. Mais, si la réaction a toujours lieu, le résultat est loin d'être le même dans tous les cas ; le groupement moléculaire a une influence considérable sur la nature des produits obtenus.


Ainsi les chlorures acides normaux, (le chlorure d'acétyle excepté), m'ont toujours fourni des produits comparables, homologues.


Au contraire, parmi les chlorures acides non normaux ou arborescents, ceux qui possèdent un carbone tertiaire voisin du groupe COCl se sont nettement distingués des précédents, tandis que ceux qui offrent le groupe terminal CH2-COCl, se sont comportés en tous points comme eux.


C'est pourquoi il m'a semblé qu'il y aurait quelque avantage à exposer d'abord quelle est l'action du perchlorure de fer sur les chlorures acides normaux, le chlorure d'acétyle excepté.


Cela formera le premier chapitre de ce travail.


Après avoir décrit la marche de la réaction, je montrerai, dans les différents paragraphes, à quels produits elle peut donner naissance, soit que l'on traite par l'eau , soit que l'on traite par l'alcool absolu le composé organométallique.


Le second chapitre contiendra l'exposition des principaux résultats obtenus quand on fait réagir le chlorure ferrique sur les chlorures acides arborescents.


Le troisième sera consacré à l'étude de l'action du perchlorure de fer sur un mélange de deux chlorures acides différents.


Enfin, dans le dernier chapitre, je dirai comment le perchlorure de fer réagit sur le chlorure d'acétyle.


Si je renvoie ainsi à la fin de mon travail l'étude de cette réaction qui en a été le commencement, c'est parce qu'elle me semble plus difficile à expliquer que les précédentes, et que celles-ci pourront peut-être fournir quelques lumières pour l'interpréter.


Toutes les recherches que je vais exposer ont été faites dans le laboratoire de Monsieur le professeur C. Friedel. C'est assez dire que les bienveillants encouragements et les conseils éclairés ne m'ont point fait défaut.


Je me félicite d'avoir pu étudier ce sujet auprès de celui qui a été, on peut bien le dire, l'un des promoteurs de cette méthode nouvelle que je signalais en commençant, et qui a su en tirer un si heureux parti.


En lui dédiant ma thèse, je n'ai point la prétention de payer tout entière ma dette de reconnaissance, je veux seulement protester de ma gratitude et de mon affection.


Que Monsieur Friedel veuille bien me permettre d'associer à son nom celui de mon frère et celui de mon cousin Monsieur le Dr A. Ollivier. Cela me fournira l'occasion d'adresser aux miens un souvenir affectueux, et de redire encore une fois ce que je ne saurais oublier entre toutes les attentions délicates que mon cousin a constamment eues pour moi, la meilleure a été de me mettre en relation avec un si excellent maître.




CONCLUSIONS


II m'eût certainement été beaucoup plus facile de n'étudier l'action du chlorure de fer que sur un seul chlorure acide, le chlorure de butyryle par exemple, de préparer plusieurs éthers butyrylbutyriques, de rechercher les produits nouveaux qu'ils m'auraient très probablement donnés avec les réactifs dont l'action a déjà été étudiée sur leur homologue l'éther acétylacétique.


J'ai cru qu'il serait d'un plus grand intérêt scientifique de faire ressortir la généralité des résultats que l'on peut demander à la réaction qui fait l'objet de ce travail.


J'aurais voulu même vérifier cette réaction sur un plus grand nombre de chlorures, notamment sur des chlorures élevés, comme le chlorure de capryle ou le chlorure de lauryle.


Mais si l'on considère les difficultés que présente la préparation de ces corps, on me pardonnera, je l'espère, de n'avoir pas encore tenté ces expériences. Une fois ou deux, j'ai dû même me contenter de résultats approchés, parce qu'il m'avait été impossible de me procurer des corps d'une pureté parfaite.


Quelque incomplet qu'il soit, ce travail pourra cependant, j'aime à le croire, être le point de départ de recherches nouvelles, que je me propose de faire.


J'ai des raisons sérieuses de penser, en effet, que les nouveaux éthers b. cétoniques traités par le sodium et les iodures alcooliques donneront de nouvelles acétones, par le sodium et les chlorures acides, des éthers bicétoniques et de nouvelles diacétones, par l'amalgame de sodium, l'acide cyanhydrique, l'hydroxylamine, l'aniline, etc. de nombreux dérivés intéressants.


Dans l'impossibilité de remplir un cadre aussi vaste ? j'ai dû me borner aux points principaux.


Pour les mieux faire ressortir, qu'il me soit permis de les résumer en quelques lignes.


1" J'ai décrit une nouvelle méthode de préparation des acétones simples et mixtes par l'action du chlorure ferrique sur les chlorures acides monobasiques de la série grasse.


2° J'en ai fait l'application en préparant de cette manière : la propione, la butyrone, la valérone, l'œnanthylone et l'éthylpropylcétone.


3° J'ai montré également que cette réaction permettrait d'augmenter considérablement le nombre des éthers b. cétoniques simples ou mixtes de la formule C2H2n-2O3.


4° J'ai préparé ainsi, outre le propionate d'éthyle déjà connu,

l'a. butyrylbutyrate d'éthyle,

l'a. valérylvalérate d'éthyle,

l'a. heptoylheptoyrate d'éthyle,

l'a. propionylbutyrate d'éthyle,


5° J'ai établi quelle est la formule de constitution qui convient à tous ces éthers.


6° Enfin j'ai indiqué une préparation nouvelle de l'acide déhydracétique par le chlorure de fer et le chlorure d'acétyle, et j'ai présenté quelques observations sur la formule de constitution qui convient à cet acide.





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