SUR

LA FORMATION DE L'ASPIRINE (Acide Acétylsalicylique)

Mon but, en entreprenant cette étude, a été de continuer, en les modifiant et en les complétant, des déterminations, déjà commencées sur le même sujet, à l’Université d'Athènes, par MM. Tsakalotos et Horsch (1).

J'exposerai d’abord les méthodes suivies dans mes expériences, puis j'indiquerai les résultats obtenus et la conclusion.

Formation de l’Aspirine

L’aspirine OCOCH

| Eu

est un éther phénolique acide ; cet éther peut s’obtenir par action de l'acide salicylique sur l’anhydride acétique : sg OH CH°CO — Cp: - COCO" cHcooH D Coonoreo 7 CA co0n à La réaction se fait vers 5o°, en vase clos, en traitant une molécule d'acide par un excès d’anhydride qu’on élimine ensuite par l’eau. L’aspirine est un corps cristallisé, peu soluble dans l’eau, soluble dans Le benzène, d’une saveur acide désagréable, fondant vers 118°,

(1) Bulletin de la Société chimique de France, 4° série, t. xvir, p. 186 (année 1915}.

DE De

avec décomposition partielle en anhydride acétique et acide salicylsalicylique :

; Ê sys J'ai du reste observé que cette décomposition commence déjà à se produire vers 5o°.

Comme mes expériences avaient surtout pour objet de déterminer la vitesse de formation de l’aspirine par réaction de l'acide salicylique sur l’anhydride acétique, il m'a fallu effectuer cette réaction en milieu dilué, afin de pouvoir appliquer l'expression mathématique qui convient aux systèmes dilués homogènes. J’ai donc effectué mes réactions en milieu benzénique, la benzine étant un corps non ionisant et qui n’a qu’une action dissolvante sur les corps mis en présence et leurs produits de réaction.

Réaction de l’Acide salicylique sur l’Anhydride acétique

en milieu benzénique

Après avoir préparé de l'acide salicylique et de l’anhydride acétique purs et avoir bien purifié la benzine qui devait me servir de dissolvant, j'ai préparé une solution d'acide salicylique titrant 2,701

N Ba0 Ad ou 9%, 970 à 20°,5 et une solution d’anhydride acétique À N titrant 5,495 BaO Ex sur 5€,004 à 14°,5 (1). En mélangeant les

volumes indiqués de ces deux solutions, on avait ainsi un mélange, qui, pour une molécule d'acide salicylique contenait 1010172 d'anhydride acétique. Comme on n’a pas toujours pu s’astreindre à maintenir les solutions aux mêmes températures, le rapport moléculaire précédent n'a pas été le même dans toutes les expériences, mais ce rapport, ou, d’une façon plus précise, l'excès moléculaire

(1) Toutes les mesures de volume ont été faites à l’aide de pipettes ou de burettes à sections étroites qui avaient été préalablement jaugées exactement.

Pre

d'anhydride acétique, a, dans toutes Les expériences, été déterminé exactement.

Pour chercher expérimentalement la loi de la vitesse de réaction dont il s’agit, c’est-à-dire la variation du coefficient de réaction avec le temps, à température constante et à volume constant, on a fait trois séries de déterminations aux températures moyennes de 14°,3, 30°,7 et 50°,4 déterminées à l’aide d’un thermomètre étalon. Toutes les réactions ont été effectuées à l’obscurité. Pour les expériences faites à 14°,3, on a utilisé la chambre noire du laboratoire dont la température est restée comprise entre 14°,2 et 14°,4; le chauffage à 30°,7 et à bo°,4 a été effectué dans un thermostat à régulateur de température au mercure et toluène muni d’un petit frappeur indiqué par M. Muller (1). Comme vases à réaction, on se servait généralement de petits flacons à bouchons légèrement vaselinés ; cependant, pour la température de 50°,4, on a fait quelques déterminations en tubes scellés.

D'après l'équation de la réaction, on voit que l'éthérification totale de l'acide salicylique correspond à une diminution de 1/3 du titre acide primitif : d’où il est facile de déduire le coefficient de réaction au bout du temps { quand on connaît le titre initial et le titre final au bout de ce temps. Mais par suite d’une très légère saponification de l'éther et de son sel barytique par l’eau pendant la durée du titrage, il a été nécessaire de corriger les titres finals en employant un terme correctif trouvé expérimentalement ; ce terme a du reste toujours été inférieur au millième du titre à corriger. En opérant les titrages à l’aide d’une liqueur de baryte dont le coefficient deci-normal a été déterminé plusieurs fois, pendant la durée des expériences, et en se servant de la phenol-phtaléine comme indicateur, on a ainsi pu déterminer assez exactement ces titres finals, car tant que les solutions contenaient des acides libres, vers la fin des titrages, l’addition d’une fraction de goutte de liqueur de baryte donnait, après agitation, une solution rouge qui se décolorait de suite au bout de quelques secondes, en agitant fortement les mélanges ; mais dès que ces derniers ne renfermaient plus d'acides libres, la décoloration demandait un temps beaucoup plus long.

(1) Bulletin de la Société chimique de France, 4° série, &. 1x, p. 183 (année 1911).

TE de

Pour les expériences faites à 30°,7 et à 50°,4 une autre correction que celle des titrages, dont il vient d’être question, a encore été nécessaire. Cette correction est relative à la durée des expériences. Entre le moment de la préparation des mélanges et celui de l’immersion des flacons ou des tubes scellés dans l’eau du thermostat il s’écoulait environ 8 minutes et cette durée équivalait à 2 minutes à la température de 30° et à 0°,5 à 5o° ; de plus au sortir du thermostat, le refroidissement des vases que l’on plongeait dans l’eau froide demandait quelques instants : on a, pour ces raisons, augmenté de 3 minutes les durées réelles de chauffage au thermostat, pour les expériences faites à 30°,7, et d’une minute, celles relatives à bo° 4:

Résultats

La réaction étudiée est une réaction bimoléculaire non limitée. En désignant par c la constante de vitesse au temps {, où le coefficient de réaction est x, par æ& l'excès moléculaire d’anhydride acétique ajouté et par V le volume du système à la température considérée, on a donc :

équation qui exprime que la diminution infiniment petite de la somme des concentrations moléculaires des corps réagissant pendant le temps dt, à l’époque t, est proportionnelle au produit de ces concentrations.

L’équation précédente peut s’écrire :

dx C

(2) = y x) (l--xta)

L'intégration de cette équation donne, en remarquant qu'on a X=0, pour t=0, ce qui fixe la constante d'intégration :

G) En a)

2e ES

Dans cette expression log. désigne le logarithme vulgaire, 0,4343 étant le module de passage des logarithmes népériens aux logarithmes vulgaires.

Voici maintenant les résultats des trois séries d’expériences faites à 14°,3, 30°,7 et 50°,4. Sur les tableaux suivants, les valeurs calculées des coefficients de réaction sont relatives, en ce qui concerne chaque série, à une constante de vitesse moyenne déduite de l’ensemble des expériences faites à la température considérée, sauf en ce qui concerne la série de 50°,4 où l’on n’a pas tenu compte, pour déterminer la constante à cette température, des trois dernières expériences.

L’acidité initiale des mélanges et l’acidité finale, corrigée comme il à été dit, est exprimée en centimètres cubes de liqueur decinormale de baryte ; il en est de même en ce qui concerne « l’acidité salicylique », c’est-à-dire l’acidité qui correspond à l'acide salicylique dans le mélange, au commencement de la récation. Le volume moléculaire gramme des systèmes est le volume, exprimé en litres, occupé par une molécule d'acide salicylique, à la temipérature des expériences. Pour déterminer ce volume, on a tenu compte de la petite quantité de vapeur de benzène qui se trouvait dans l’atmosphère libre des flacons ou tubes.

Enfin, en ce qui concerne le temps, on a adopté pour unité l’heure et les fractions décimales de l'heure.