Identification d’un mélange d’acides a -aminés
Hydrolyse de l’aspartame

Introduction

L’aspartame est un édulcorant commercialisé. Il compose les " sucrettes " utilisées dans les régimes hypocaloriques. Cette expérience permettra de mettre en évidence les deux acides a -aminés composant l’aspartame.

La structure de l’aspartame résulte de la condensation de deux acides a -aminés : un dérivé de la phénylalanine (son ester méthylique, le phénylalaninate de méthyle) et de l’acide aspartique.

Aspartame	Phénylalanine

Phénylalaninate de méthyle	Acide aspartique

Nous allons hydrolyser l’aspartame. Dans les conditions de la réaction (100°C, milieu acide), toutes les liaisons sensibles seront hydrolysées. Voici le schéma de la réaction.

Aspartame

+ 2 H2O ->

Phénylalanine + Acide aspartique + CH3-OH Méthanol

Lors de la CCM, les acides aminés seront révélés à la ninhydrine (approfondissements).

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Mode opératoire

1. Préparation des solutions

Précaution : toujours verser l’acide dans l’eau et pas le contraire !

• Préparer 50 mL d’acide chlorhydrique à 1 mol / L.
• Préparer 100 mL d’une solution d’hydrogénocarbonate de sodium (M = 84 g / mol) à 10% (en masse).
• Préparer 50 mL d’une solution d’acide acétique à 10% en masse.

2. Hydrolyse de l’aspartame

• Dans un erlenmeyer de 100 mL, dissoudre deux " sucrettes  " (m = 20 mg d’aspartame, M = 310 g / mol, n = 65 µmol) dans 20 mL d’acide chlorhydrique à 1 mol / L.
• Faciliter la dissolution à l’aide d’une baguette en verre.
• Placer l’erlenmeyer dans un bain d’eau bouillante pendant 30 min.
• Laisser refroidir.
• Rajouter le volume nécessaire de la solution d’hydrogénocarbonate de sodium jusqu’à l’arrêt de l’effervescence.

Question 1. Quelle est l’origine de l’effervescence ? Écrire la réaction de la réaction chimique qui se produit.

• On obtient la solution A.

3. Préparation des authentiques

• Solution B : dans un erlenmeyer de 50 mL, dissoudre 16 mg de phénylalanine (M = 81 g / mol ; n = 0,2 mmol) dans 10 mL d’eau.
• Solution C : dans un erlenmeyer de 50 mL, dissoudre 27 mg d’acide aspartique (M = 133 g / mol) dans 10 mL l’eau.
• Solution D : dans un erlenmeyer de 50 mL, dissoudre un comprimé de Canderel dans 20 mL d’eau.

4. Préparation de l’éluant

• Dans un erlenmeyer de 100 mL, mélanger 30 mL de butanol, 10 mL d’eau puis 10 mL d’acide acétique pur.

5. Préparation du révélateur

• Dissoudre 0,1 g de ninhydrine dans 47 mL de butanol. Ajouter 3 mL de la solution aqueuse d’acide acétique dans l’eau.

6. Réalisation de la CCM

Précaution : ne pas toucher la plaque avec les doigts, utiliser des gants.

Question 2. Pourquoi ne doit-on pas toucher la plaque avec les doigts ?

• Placer 5 mm d’éluant dans la cuve de chromatographie et fermer la cuve avec son couvercle.

Question 3. Pourquoi ferme-t-on la cuve de CCM ?

• Sur une plaque de silice de 5 cm sur 8 cm, tracer un trait horizontal au crayon à papier à 1 cm du bas.
• Tracer quatre marques, une tous tous les centimètres.
• Déposer à l’aide d’une pipette Pasteur une goutte de chacune des solutions A, B, C et D. Il est conseillé de superposer au moins quatre gouttes de A en attendant à chaque fois que la goutte précédente ait séchée. Attention : les taches doivent être les plus petites possibles.
• Mettre la plaque de CCM dans la cuve et laisser éluer.
• Attendre que le front de l ’éluant soit arrivé à 1 cm du haut de la plaque.
• Tracer un trait au front de solvant et laisser sécher la plaque.
• Sous hotte aspirante, vaporiser la ninhydrine. Attention à ne pas faire de dégoulinure !
• Déposer la plaque de silice dans une étuve à 100°C pendant 5 min.
• Des taches violettes apparaissent, les entourer.

Question 4. Proposer un mécanisme réactionnel pour la réaction entre les acides a -aminés et de la ninhydrine, sachant que le produit colorant violet a la structure suivante :

Voici le chromatogramme une fois révélé.

· · · · · ·   A  B  C  D

• Calculer les Rf de chaque tache.

Nous fournissons les Rf à titre indicatif :

	Phénylalanine	Acide aspartique	Aspartame
Rf	0,5	0,2	0,4

Question 5. Interpréter les taches A et D du chromatogramme.

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Réponses