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République Algérienne Démocratique et Populaire Université Larbi Ben M’hidi Oum

République Algérienne Démocratique et Populaire Université Larbi Ben M’hidi Oum El Bouaghui Faculté des Sciences Exactes et Science de la Nature et la Vie Département des Sciences de la Matière N° d’ordre :…/2017 MEMOIRE Pour l’obtention de diplôme de Master en chimie Option : Chimie des Matériaux Présenter par : NEKAD AMINA Sous la direction de Dr : Lefrada Leila Soutenue le : 15/06/2017 Devant le jury de soutenance suivant :  S.LAKHAL Présidente Docteur à l’Université Larbi Ben M’hidi, Oum-El-Bouaghi.  A .BOUCHEMMA Examinateur Professeur à l’Université Larbi Ben M’hidi, Oum-El-Bouaghi.  F.ZOUCHOUNE Examinateur Docteur à l’Université Larbi Ben M’hidi, Oum-El-Bouaghi. Année Universitaire :2016/2017 Synthèse organique des composés hétérocycles azotés saturés Remerciement REMERCIEMENTS Je remercie en premier lieu, Dieu de m’avoir aidée pour atteindre ce but et de défier tous les obstacles afin d’accomplir ce modeste mémoire de fin d’étude. Ce travail a été réalisé au niveau de laboratoire de chimie organique de l’université de Larbi Ben M'hidi Oum El Bouaghi. Je remercie vivement Monsieur le professeur : Bouchemma.A J’adresse tout d’abord mes remerciements au Dr : Lafreda Liela qui a dirigé ce travail et pour ces conseils et ces encouragements avec beaucoup de patience et de gentillesse, et pour ces orientations tout au long de ce travail. Je remercie chaleureusement Dr: Ferhati Amel qui a dirigé ce travail. Je tiens à exprimer ma gratitude et mon profond respect à l'ensemble des membres de jury Examinatrice Dr ZOUCHOUNE. Fet Présidente Dr LAKHAL. S et l’examinateur Pr BOUCHEMMA. A pour avoir accepté d'évaluer ce modeste travail. Je tiens a exprimé sincèrement le remerciement à l’étudiante Malki Souhila pour leur collaboration et les conseils qui mon permettent de réaliser mon travail avec succès. Je remercie tous les enseignants du département de science de la matière. Je remercie l’ingénieure de laboratoire Même wahiba et tous membres du laboratoire. A tous ceux qui nous ont aidé de loin ou de proche pour la réalisation de ce travail surtout Professeur Frank schaper à l’université de Montréal département de chimie. Canada. Mes remerciements les plus vifs vont tout particulièrement à mes familles … Dédicace Ce mémoire est dédié à beaucoup des gens, dans ma tentative de tous me les rappeler, je peux en citer quelques-uns. Que les autres m’en excusent: À la lumière de ma vie, ma très chère mère que Dieu me la garde. Et ma tante Yamina que Dieu me la garde. À ma sœur: Khawla. À mon frère: Mouhsen. À toute ma famille. À mes très proches amis: Zineb, Chahra , Lina , Mouna À Toutes personnes qui me connais. …*mina*F*… Liste des figures LISTE DES FIGURES Figure I- : Classification des amines………………………………………………………….5 Figure I-2: 2-Méthylpentan-1,5-diamine.Elongation N-H en interaction hydrogène. Doublet couplet d’amine primaire: asymétrique.3368cm-1.symétrique 3291cm-1. (Epaulement vers 3200cm-1 bande de la résonance de Fermi avec l’harmonique (cisaillement) ,1470cm1.Elongation C-N, 1069cm-1 .balancement N-H (échantillon pur) 900-700cm-1……..7 Figure I-3: Réaction des amines avec les aldéhydes et les cétones…………………………………8 Figure I-4: Formation des imines……………………………………………………………..8 Figure I-5: Exemple de cyclohexylamine……………………………………………………10 Figure I-6: Amines aromatiques……………………………………………………………..11 Figure I-7: Les amines Hétérocyclique………………………………………………………11 Figure I-8: Hétérocycle non aromatique……………………………………………………..12 Figure I-9: Hétérocycle non aromatique……………………………………………………..12 Figure I-10: les composes azacylohexanes…………………………………………………..14 Figure I-11: Préparation des composés de type 1,2–diazacyclohexanes…………………….14 Figure I-12: Préparation des composés de type 1, 3,-diazacyclohexanes……………………15 Figure I-13: Préparation des composés de type 1,4-diazacyclohexanes……………………..15 Figure I-14: Forme cyclique des composés 1, 3,5-trisubstitués -1, 3,5-triazacyclohexane….15 Figure I- 15: Les Formes de triazacyclohexane symétriques………………………………..16 Figure I- 16 : Les Formes des triazacyclohexanes asymétriques…………………………….16 FigureII-1: Appareille d’IR………………………………………………………………….26 FigureII-2: Appareille de point de fusion……………………………………………………27 FigureII-3: Extraction liquide-liquide……………………………………………………….28 FigureII-4 : Montage de TAC n- hexylamine………………………………………………..30 FigureII-5: Montage de TAC 2-chlorobenlamine…………………………………………...31 Liste des figures FigureII-6: Montage de TAC 2-fluoroaniline………………………………………………..32 FigureII-7: Montage de TAC cyclohexylamine……………………………………………..33 FigureII-8: Montage de TAC n- hexylamine+2-chlorobenlamine………………………......34 FigureII-9: Montage de TAC 2-fluoroaniline+ cyclohexylamine…………………………...35 FigureII-10: Montage de TAC isopropylamine……………………………………………...36 FigureII-11: Distillation de l’éthanol……………..………………………………………….37 FigureII-12:Formation du complexe à partir de le CuCl2…………………………………...37 Figure III-1 : structure de ,3,5-tris(2-fluorophenyl)-1,3,5-triazinane………………………..39 Figure III-2 : Spectre IR de,3,5-tris(2-fluorophenyl)-1,3,5-triazinane…..…………………..40 Figure III-3 : structure de 1, 3, 5-tricyclohexyl-1,3,5-triazinane……………………………41 Figure III-4: Spectre IR de1,3,5-tricyclohexyl-1,3,5-triazinane…………………………….41 Figure III-5 : structure de 1-cyclohexyl-3,5-bis(2-fluorophenyl)-1,3,5-triazinane………….42 Figure III-6: Spectre IR de1-cyclohexyl-3,5-bis(2-fluorophenyl)-1,3,5-triazinane…………42 FigureIII-7: Spectre d’RMN de H1 de composés1-cyclohexyl-3,5-bis(2-fluorophenyl)-1,3,5- triazinane ……………………………………………………………………………………..43 Figure III-8 : Spectre d’RMN de C13 de composés1-cyclohexyl-3,5-bis(2-fluorophenyl)- 1,3,5-triazinane ….....................................................................................................................44 Figure III-9 : structure de1,3,5-tris(2-chlorobenzyl)-1,3,5-triazinane……………………….45 Figure III-10: Spectre IR de 1,3,5-tris(2-chlorobenzyl)-1,3,5-triazinane……………………45 Figure III-11 : structure de 1,3,5-trihexyl-1,3,5-triazinane………………………………….46 Figure III-12: Spectre IR de 1,3,5-trihexyl-1,3,5 triazinane…………………………….....46 Figure III-13: structure de 1,3-bis(2-chlorobenzyl)-5-hexyl-1,3,5-triazinane………………47 Figure III-14: Spectre IR de1,3-bis(2-chlorobenzyl)-5-hexyl-1,3,5-triazinane…………......47 Figure III- 15 : Spectre d’RMN de H1 de composés 1,3-bis(2-chlorobenzyl)-5-hexyl- 1,3,5triazinane………………………………………………………………………………...48 FigureIII-16 : Spectre d’RMN de C13 de composés1,3-bis(2-chlorobenzyl)-5-hexyl-1,3,5- triazinane……………………………………………………………………………………...49 Figure III-17 : structure de 1,3,5-triisopropyl-1,3,5-triazinane……………………………...50 Liste des figures Figure III-18 : Spectre IR de 1,3,5-triisopropyl-1,3,5-triazinane……………………………50 Figure III-19 : Spectre IR de complexe de 1,3,5-triisopropyl-1,3,5-triazinane……………..51 Liste des tableaux Liste des tableaux Tableau I-1: Exemple d’amine primaire.............................................................................…...5 Tableau I-2: Exemple d’amine secondaire…………………………………………………....6 Tableau I-3: Les propriétés physiques des amines……………………………………………6 Tableau I-4: Quelques exemples et leurs utilisations des amines………………………….....9 Tableau I-5 : Les propriétés physico-chimiques de cuivre…………………………………..21 Tableau II-1: Domaines du spectre IR……………………………………………………....26 Liste des schémas LISTE DES SCHEMAS SchémaI-1:Synthèse de triazacyclohexane……………………………………….……….…17 SchémaI-2 : Décomposition de R3TAC dans le milieu acide concentré............................….17 SchémaII-1: Synthèse de TAC 1-hexylamine………………...………………….………….30 SchémaII-2: Synthèse de TAC 2-chlorobenzylamine……………...………………………..31 SchémaII-3: Synthèse de TAC 2-Fluoroaniline..............................................................…....32 SchémaII-4: Synthèse de TAC cyclohexylhexylamine……………………………..…........33 SchémaII-5: Synthèse de TAC 1-hexylamine + 2-chlorobenzylamine……………..…...….34 SchémaII-6: Synthèse de TAC 2-Fluoroaniline +cyclohexylamine……………..….………35 SchémaII-7: Synthèse de TAC l’isopropylamine………………………...……….…………36 SchémaIII-1 : Mécanisme réactionnel général de la synthèse de 1,3, 5-triazacyclohéxanes..39 Les composés synthétisés Les composés synthétisés 1)-Synthèse organique de 1,3,5 triazacyclohexane à partir d’ 1-hexylamine (composés-1) 2)-Synthèse organique de 1,3,5 triazacyclohexane à partir de 2-chlorobenzylamine (composés-2) 3)-Synthèse organique de 1, 3,5 triazacyclohexane à partir de 2-Fluoroaniline (composés-3) 4)-Synthèse organique de1, 3,5 triazacyclohexane à partir de cyclohexylhexylamine (composés -4) 5)-Synthèse organique de1, 3,5 triazacyclohexane à partir d’ 1-hexylamine + 2- chlorobenzylamine (composé-5) / (2/1). 6)-Synthèse organique de1, 3,5 triazacyclohexane à partir de 2-Fluoroaniline +cyclohexylamine (composés-6)/ (2/1). 7)-Synthèse organique de 1, 3,5-triazacyclohexane à partir de l’isopropylamine (composés-7) 8)-Synthèse organique du complexe à partir de l’isopropylamine SOMMAIRE SOMMAIRE Sommaire SOMMAIRE Introduction général :………………………………………………………………………..…2 Chapitre I Etude bibliographie Partie I I-1. Les amine……………………………………………………………………………….....5 I-1.1.Définition ……………………………………………………………………………...…5 I-1.2.Classification et structure des amines :……………………………………………..........5 I-1.3.Les propriétés physiques des amines :..………………………………………….………6 I-1.4.Les propriétés chimiques des amines :…………………………………………………7 I-1.5.Les propriétés spectroscopiques des amines :……………………………………….....7 I-1.6.Les imines :……………………………………………………………………………..8 I-1.6.1.Définition :…………………………………………………………………………...8 I-1.6.2.Réaction des amines avec les cétones :……………………………...………………..8 I-1.7.L’utilisation des amines :……………………………………………………………….9 I-1.8.Etat naturel des amines :………………………………………………………………...10 I-1.9.Les différentes séries des amines :……………………………………………….........10 I-1.9.1.Les amines Acycliques :…………………………………………………..………...10 I-1.9.2.Les amines Cycliques :……………………………………………………………...10 I-1.9.3.Les amines aromatiques :…………………………………………………..………..11 I-1.9.4.Les amines hétérocycliques :………………………………………………..………11 I-1.10.Les hétérocycles :……………………………………………………………………11 I-1.10.1.Définition :…………………………………………………………………….......11 I-1.10.2.Hétérocycles non aromatiques :……………………………………………….......11 Sommaire I-1.10.3. Hétérocycles aromatiques :……………………………………………………….12 Partie II I-2.Les composés hétérocycliques azotés saturés :…………………………………………14 I-2.1. Les composes azacyclohexanes:……………………………………………………...14 I-2.2. Les composés diazacyclohexanes :……………………………………………….......14 I-2.3. Les composés 1,3,5- triazacyclohexanes :…………………………………………....15 I-2.3.1 : Les types des composés 1,3,5- triazacyclohexanes :……………………………....16 I-2.3.1.1. Les composés symétriques :……………………………………………………...16 I-2.3.1.2. Les composés asymétriques :……………………………………………………..16 I-2.4.Les méthodes général de préparation des composés1,3,5- triazacyclohexanes :……….16 I-2.5. Les composés triazacyclohexanes et stabilisation :………………………………..…...17 I-2.6. Utilisation des composés1,3,5- triazacyclohexanes :…………………………...……...17 Partie III I-3. La complexation…………………………………………………………………………20 I-3.1. Définition……………………………………………………………………………….20 I-3.2. Types de complexes……………………………………………………………………20 I-3.3. Le cuivre (Cu) …………………………………………………………………………20 I-3.4. Caractéristiques………………………………………………………………………...20 I-3.5. Les propriétés physico-chimiques de cuivre…………………………………………...21 I-3.6.Complexe du cuivre……………………………………………………………………..21 I-3.7.Les complexes organométalliques………………………………………………………22 I-3.8.La règle des 18 électrons (ou formalisme EAN)………………………………………..22 Sommaire Chapitre II Partie expérimentales Partie I II-1.Les techniques utilisées pour cette étude………………………………………………...25 II-1.1.Spectroscopie IR............................................................................................................25 II-1.2.Les domaines de l’IR ………………………………………………………………….25 II-1.3.RMN……………………………………………………………………………………26 II-1.4.Point de fusion ………………………………………………………………………...26 II-1.4.1.Principe………………………………………………………………………………27 II-1.5.Recristallisation ………………………………………………………………………..27 II-1.5.1.Principe ……………………………………………………………………………...27 II-1.5.2.Choix du solvant …………………………………………………………………….27 II-1.6.L’extraction liquide-liquide……………………………………………………………28 II-1.7.La filtration ……………………………………………………………………………28 Partie II II.2.Synthese organique de1,3,5- tiazacyclohexane symétriques……………………………30 II-2.1.Synthèse organique de 1,3,5 triazacyclohexane à partir d’ 1-hexylamine (composés- 1)……………………………………………………………………………………………..30 II-2.2.Synthèse organique de 1,3,5 triazacyclohexane à partir de 2-chlorobenzylamine (composés-2)…………………………………………………………………………………31 II-2.3.Synthèse organique de 1, 3,5 triazacyclohexane à partir de 2-Fluoroaniline (composés- 3)……………………………………………………………………………………………..32 II-2.4.Synthèse organique de1, 3,5 triazacyclohexane à partir de cyclohexylhexylamine (composés -4) ………………………………………………………………………………...33 II-2.5.Synthèse organique de1, 3,5 triazacyclohexane à partir d’ 1-hexylamine + 2-chlorobenzylamine (composé-5) /(2/1)……………………………………………………34 II-2.6.Synthèse organique de1, 3,5 triazacyclohexane à partir de 2-Fluoroaniline +cyclohexylamine (composés-6)/ (2/1)………………………………………………………35 Sommaire II-2.7.Synthèse organique de 1, 3,5-triazacyclohexane à partir de l’isopropylamine (composés-7) …………………………………………………………………………………36 II-2.8.Synthèse organique du complexe à partir de l’isopropylamine ……………………….37 II-2.8.1.Préparation de l’éthanol ……….……………………………………………………37 II-2.8.2.Préparation de l’alcool éthylique saturé avec du dichlorure de cuivre………………37 II-2.8. Complexation………………………………………………………………………….37 Chapitre III Discussion des résultats III-1.Mécanisme réactionnel général de la synthèse de l, 3,5-tri (substitués)-1,3,5- triazacyclohexane……………………………………………………………………………..39 III-2.Synthèse organique de1,3,5-tris(2-fluorophenyl)-1,3,5-triazinane……………………...40 III-3. Synthèse organique de1,3,5-tricyclohexyl-1,3,5-triazinane……………………………41 III-4. Synthèse de1-cyclohexyl-3,5-bis(2-fluorophenyl)-1,3,5-triazinane……………………42 III-5. Synthèse organique de1,3,5-tris(2-chlorobenzyl)-1,3,5-triazinane…………………….45 III-6. Synthèse organique de1,3,5-trihexyl-1,3,5-triazinane………………………………….46 III-7. Synthèse organique de1,3-bis(2-chlorobenzyl)-5-hexyl-1,3,5-triazinane……………...47 III-8. Synthèse organique de1,3,5-triisopropyl-1,3,5-triazinane……………………………...50 III-9.Synthèse organique du complexe à partir du d’isopropylamine………………………...51 Introduction générale INTRODUCTION GENERALE Introduction générale 2 Introduction générale Les composés 1, 3, 5-trisubstitués -1, 3, 5- triazacyclohexanes symbolisés par le R3TACS sont des composés organiques hétérocycliques azotés saturés et leur synthèse dépend principalement sur la réaction de condensation des amines primaires et de la formaline. Dans le premier chapitre nous avons présenté une étude bibliographique concernant les amines, leurs utilisations, et les composés triazacyaclohexanes symétriques et asymétriques ; et une notion sur la complexation. Le second chapitre est réservé à la synthèse des composes triazacyacloexanes symétriques et asymétriques à partir de la réaction de condensation des amines primaires et du formaline. Et on a consacré à la caractérisation des nouveaux composés synthétisés par les différentes uploads/Geographie/ memoir-final-pdf.pdf