Synthèse de tensioactifs à deux chaînes fluorées de type gémini

Identification des composés suivants

Cas des tensioactifs bicaténaires mixtes

La RMN 1H (Cf. page29) réalisée dans le méthanol confirme la structure du composé. On distingue sept signaux caractéristiques :
• un triplet d’intégration 3 à 0,9 ppm attribué au méthyle lié à l’atome de carbone
• un multiplet d’intégration 12 à 1,3 ppm attribué au groupement —(CH2)6—
• un multiplet d’intégration 2 aux environs de 2,5 ppm attribué au méthylène en β de la chaîne RF
• un multiplet d’intégration 2 sort à 2,7 ppm correspondant au méthylène en gras entre le soufre et l’azote S—CH2—CH2—N
• un multiplet d’intégration 2 à 2,9 ppm attribué au méthylène en α de la chaîne RF
• un singulet d’intégration 6 à 3,11ppm attribué aux deux méthyles liés à l’atome d’azote
• un multiplet d’intégration 6 à 3,3ppm correspondant au groupement N—(CH2)3—
• un multiplet d’intégration 2 à 3,6ppm correspond au CH2 en gras entre le soufre et l’azote -S—CH2—CH2—N-
►RMN 19F(Cf. spectre page30)
Rappelons que si on a une molécule comportant une chaîne fluorée, la numérotation de la chaîne fluorée se fait comme suit :
CF3—(CF2) ω—(CF2) nγ—(CF2) β—(CF2) α—Z
Interprétation : le composé est de type CF3—(CF2) ω—(CF2) 2γ—(CF2) β—(CF2) α—Z
On voit : – un signal à -82,82 ppm d’intégration 3 ce qui correspond CF3
– Un signal à -115,66 ppm d’intégration 2 caractérisant CF2α
-A -123,35 ppm d’intégration 2 sort le signal qui caractérise CF2β
– Un signal entre -124,34 ; -124,71 ppm d’intégration 4 correspond à (CF2)2γ
Un signal à -127,70 ppm d’intégration 2 ce qui correspond à CF2ω
►IR (cf. spectre page28) Le spectre IR nous a permis de repérer dans les molécules tensioactives l’existence des différentes fonctions suivantes :
• une absorption vers 2920 cm-1 ce qui correspond à la vibration ν C—H
• Les bandes d’absorption situées entre 1350 et 1100 cm-1 correspondent aux vibrations ν C—F de la chaîne fluorée
• une bande d’absorption entre 875 et 830 cm-1 correspondant à la vibration ν N—C
La RMN 1H (Cf. spectre page32) réalisée dans le méthanol confirme la structure du composé. On distingue sept signaux caractéristiques :
• un triplet d’intégration 3 à 0,8 ppm attribué au méthyle lié à l’atome de carbone
• un multiplet d’intégration 12 à 1,2 ppm attribué au groupement —(CH2)8—
• un multiplet d’intégration 2 au environ de 2,4 ppm attribué au méthylène en β de la chaîne RF
• un multiplet d’intégration 2 sort à 2,7 ppm correspondant au méthylène en gras entre le soufre et l’azote S—CH2—CH2—N
• un multiplet d’intégration 2 à 2,9 ppm attribué au méthylène en α de la chaîne RF
• un singulet d’intégration 6 à 3,11ppm attribué aux deux méthyles liés à l’atome d’azote
• un multiplet d’intégration 6 à 3,2ppm correspondant au groupement N—(CH2)3—
• un multiplet d’intégration 2 à 3,5ppm correspond au CH2 en gras entre le soufre et l’azote -S—CH2—CH2—N-
►RMN 19F (Cf. spectre page33)
le composé est de type CF3—(CF2) ω—(CF2) β—(CF2) α—Z
On voit : – un signal à -82,02 ppm d’intégration 3 ce qui correspond CF3
– Un signal à -115,88 ppm d’intégration 2 caractérisant CF2α
-A -123,73 ppm d’intégration 2 sort le signal qui caractérise CF2β
– Un signal entre -127,69 ppm d’intégration 2 correspond à CF2 ω
►IR (cf. spectre page31). Le spectre IR nous a permis de repérer dans les molécules tensioactives les bandes d’absorptions suivantes :
• une absorption vers 2920 cm-1 ce qui correspond à la vibration ν C—H
• les bandes d’absorption situées entre 1350 et 1100 cm-1 correspondent aux vibrations ν C—F de la chaîne fluorée
• une bande d’absorption entre 875 et 830 cm-1 correspondant à la vibration ν N—C

Cas des tensioactifs à deux chaînes fluorées de type gémini

La RMN 1H(Cf.page35) réalisée dans le méthanol confirme la structure du composé. ٭La molécule est symétrique
On distingue quatre signaux caractéristiques :
• un singulet d’intégration 6 sort à 2,7 ppm attribué aux deux méthyles liés à l’atome d’azote
• un multiplet d’intégration 4 aux environs de 2,3 ppm attribué aux méthylènes liés à la chaîne RF
• un multiplet d’intégration 4 à 2,5 ppm attribué aux méthylènes compris entre le soufre et l’azote.
• un multiplet d’intégration 2 à 2,7 ppm correspondant au CH2 entre les deux atomes d’azote
►RMN 19F(Cf. spectre page36)
Interprétation
On voit : – un signal à -82,83 ppm d’intégration 3 correspondant à CF3 – Un signal à -115,89 ppm d’intégration 2 caractérisant CF2α
-A -123,41 ppm d’intégration 2 se trouve le signal qui caractérise CF2β
– Un signal entre -124,44 ; -124,82 ppm apparaît le signal de (CF2)2γ d’intégration 4F Un signal à -127,75 ppm d’intégration 2 ce qui correspond à CF2ω
►IR (cf. spectre page34) on voit :
• Une absorption vers 2920 cm-1 ce qui correspond à la vibration ν C—H
• Entre 1350 et 1117 cm-1 correspond aux vibrations ν C—F
• une bande d’absorption entre 875 et 830 cm-1 correspondant à la vibration ν N—C
La RMN 1H réalisé dans le méthanol confirme la structure du composé. ٭La molécule est symétrique
On distingue quatre signaux caractéristiques :
• un multiplet d’intégration 4 à 2,5 ppm correspond à la résonance du C4F9-C2H4—
• un singulet d’intégration 6 qui sort à 2,76 ppm est attribué aux méthyles liés à l’atome d’azote
• un multiplet d’intégration 4 à 3,01 ppm attribué aux méthylènes compris entre les atomes de soufre et d’azote.
• un singulet d’intégration 1H à 3,2 ppm correspondant au CH entre les deux atomes d’azote
►RMN 19F(Cf. spectre page39)
Interprétation
On voit : – un signal à -83,08 ppm d’intégration 3 ce qui correspond CF3
– Un signal à -116,09 ppm d’intégration 2 caractérisant CF2α
-A -125,87 ppm d’intégration 2 sort le signal qui caractérise CF2β
– Un signal entre -127,73 ppm d’intégration 2 correspond à CF2 ω
►IR (cf. page37) on voit :
Une absorption vers 2920 cm-1 ce qui correspond à la vibration ν C—H Entre 1350 et 1117 cm-1 correspond aux vibrations ν C—F

PARTIE EXPERIMENTALE

Synthèse de RF-(CH2)2-S-(CH2)2-N(CH3)2

Mode opératoire
Dans un ballon muni d’un système d’agitation magnétique, surmonté d’un réfrigérant, on introduit 15g de C6F13—C2H4—I ; 4,48g de thiol( HS-C2H4-N(CH3)2) en présence de HCl.
Nous ajoutons une pincée de catalyseur de phase et 0,6 g de NaOH dans 10mL de H2O. Le solvant utilisé est l’acétonitrile CH3—CN (20 mL)
L’ensemble est chauffé pendant 19 heures sous une température de 80oC.
La réaction est suivie par chromatographie sur couche mince (CCM)
On l’extrait par Et2O puis on le filtre par gel de silice On obtient des rendements considérables.