B) Protocole

° Principe de la manipulation

  • Cette extraction est basée sur la solubilité particulière de la théobromine. La théobromine étant presque insoluble dans les solvants organiques, nous allons la solubiliser dans l'eau en milieu basique.
  • La solution obtenue sera alors débarrassée de la majorité des autres molécules telles que colorants, tanins... par lavage au dichlorométhane  (solvant dans lequel ces molécules sont solubles, contrairement à la théobromine, qui restera en solution aqueuse basique).
  • Une fois la solution aqueuse lavée, nous récupèrerons la théobromine en la faisant précipiter par neutralisation de la solution initialement basique, la théobromine étant peu soluble dans les milieux neutres.

° Matériel et produits utilisés

  • Ballon de 1 L
  • Chauffe-ballon
  • Réfrigérant à boule adapté
  • Système de filtration sur büchner
  • Cristallisoir pour bain de glace
  • Ampoule à décanter
  • Bécher de 1 L
  • Papier pH
  • Chocolat noir le plus fort possible en cacao et le plus pur (sans noisette, etc.)
  • Hydroxyde de sodium NaOH   (corrosif)
  • Acide chlorhydrique HCl(aq) 
  • Dichlorométhane CH2Cl2        (nocif)

 

4 Extraction

  • On introduit dans un grand ballon environ 200 mL d'eau et un peu d'hydroxyde de sodium , ce ballon étant surmonté d'un réfrigérant.
  • Arrivé à l'ébullition, réduire un peu la température, tout en maintenant l'ébullition. Ajouter petit à petit des morceaux de chocolat noir. Une mousse va se former, voilà pourquoi il faut utiliser un grand ballon.
  • On chauffe à reflux pendant une heure ou plus.
  • Le chauffage terminé, il faut recueillir le jus foncé et le filtrer sur un tamis ou un grillage pour éliminer les plus grosses impuretés. Le filtrer ensuite plus soigneusement sur Büchner monté sur fiole à vide.
  • Le mélange moins chaud, procéder au lavage de la solution en ajoutant 20 mL de dichlorométhane  à la solution dans une ampoule à décanter. Ceci a pour but d'extraire du jus les autres molécules solubles dans le solvant, en laissant la théobromine insoluble.
  • On recueille la phase aqueuse nettoyée, qui contient donc la théobromine en solution. Lors de l'étape suivante, on va neutraliser la solution, ce qui va libérer la théobromine, celle-ci étant peu soluble dans les solutions neutres.
  • Pour empêcher qu'elle ne repasse en solution, il faut la refroidir: on place le ballon dans un bain d'eau glacée, la température doit descendre en dessous de 10°C.
  • On neutralise la solution pour libérer la théobromine en ajoutant petit à petit de l'acide chlorhydrique  jusqu'à ce que la solution arrive à neutralité (pH = 7, contrôlé au moyen du papier pH ou d'un pH-mètre).
  • Après neutralisation, un précipité blanc-jaune de théobromine se forme. Filtrer pour le recueillir.

5 Purification

  • On place le précipité dans un petit bécher avec un peu d'eau distillée, on mélange un peu pour dissoudre les impuretés.
  • On le lave de la même façon dans de l'éthanol  (inflammable).
  • On récupère le solide et on le laisse sécher.

6 Identification

  • La théobromine pure obtenue est un solide blanc, ayant une température de fusion d'environ 350°C.
  • Elle peut être identifiée par chromatographie sur couche mince (à condition de disposer de théobromine de référence), par chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse (CG-MS), par spectroscopie infrarouge, UV ou RMN.

 

Nous avons choisie d'identifier la théobromine par chromatographie sur couche mince, nous nous sommes donc procurer de la théobromine en pharmacie et avons réalisé la chromatographie. 

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