est également entraîné dans la phase organique. Le permanganate de potassium subit
alors un transfert de phase de l’eau au toluène.
D’un point de vue chimique, les éthers couronnes jouent un rôle catalytique pour
permettre des réactions qui impliquent un substrat exclusivement soluble en phase
organique et un réactif exclusivement soluble en phase aqueuse. De plus, l’intérêt des
éthers couronnes est davantage marqué pour la réactivité de l’anion transféré en phase
organique que pour le cation piégé par l’éther couronne. En effet, l’anion étant désormais dans un solvant apolaire aprotique qui ne peut le stabiliser, il voit sa réactivité
augmenter de manière prodigieuse. Par exemple, le KMnO 4 en phase aqueuse est un
oxydant fort (plus précisément l’ion permanganate MnO 4
− ), mais en phase organique,
il devient un oxydant beaucoup plus puissant.
La complexation spéci?que de l’éther couronne avec un cation particulier dépend
de la taille de la cavité de l’éther couronne et de celle du cation. À titre d’exemple,
un ion sodium de diamètre égal à 190 pm ne peut s’incorporer aux éthers couronnes
[12]couronne-4 et [18]couronne-6 qui ont respectivement une cavité trop petite
(120 à 150 pm) ou trop grande (260 à 320 pm). Par contre, le [15]couronne-5 est tout
à fait adéquat pour que l’ion sodium s’y incorpore (voir la ?gure 11.26).
Figure 11.26 Éthers couronnes et leur association spéci?que à un cation de taille particulière
Cation
Taille (pm)
Li
+
145
Na
+
190
K
+
266
Biologiquement, il existe une famille d’antibiotiques appelés ionophores (du grec
phoros signi?ant « porteur ») qui se comportent comme des éthers couronnes. En effet,
les ionophores peuvent lier spéci?quement un cation (p. ex. : Na
+ ou K
+ ) et permettre
un transport massif de celui-ci à travers la membrane cellulaire d’une bactérie. Ils
perturbent alors le gradient normal de concentration en ions sodium ou potassium
nécessaire au maintien de l’homéostasie de la cellule, entraînant ainsi la mort de cette
dernière.
Habituellement, le transfert
de phase était réalisé avec le
benzène. Or, de nos jours, il
est connu que le benzène possède des propriétés hautement
cancérigènes. Au cours de ce
type de transfert de phase,
la coloration pourpre du
KMnO 4 permet de suivre le
transfert de la phase aqueuse
à la phase organique. Encore
aujourd’hui, cette phase organique particulière porte très
souvent le nom de « benzène
pourpre ».
REMARQUE
508 Chapitre 11 Éthers
alors un transfert de phase de l’eau au toluène.
D’un point de vue chimique, les éthers couronnes jouent un rôle catalytique pour
permettre des réactions qui impliquent un substrat exclusivement soluble en phase
organique et un réactif exclusivement soluble en phase aqueuse. De plus, l’intérêt des
éthers couronnes est davantage marqué pour la réactivité de l’anion transféré en phase
organique que pour le cation piégé par l’éther couronne. En effet, l’anion étant désormais dans un solvant apolaire aprotique qui ne peut le stabiliser, il voit sa réactivité
augmenter de manière prodigieuse. Par exemple, le KMnO 4 en phase aqueuse est un
oxydant fort (plus précisément l’ion permanganate MnO 4
− ), mais en phase organique,
il devient un oxydant beaucoup plus puissant.
La complexation spéci?que de l’éther couronne avec un cation particulier dépend
de la taille de la cavité de l’éther couronne et de celle du cation. À titre d’exemple,
un ion sodium de diamètre égal à 190 pm ne peut s’incorporer aux éthers couronnes
[12]couronne-4 et [18]couronne-6 qui ont respectivement une cavité trop petite
(120 à 150 pm) ou trop grande (260 à 320 pm). Par contre, le [15]couronne-5 est tout
à fait adéquat pour que l’ion sodium s’y incorpore (voir la ?gure 11.26).
Figure 11.26 Éthers couronnes et leur association spéci?que à un cation de taille particulière
Cation
Taille (pm)
Li
+
145
Na
+
190
K
+
266
Biologiquement, il existe une famille d’antibiotiques appelés ionophores (du grec
phoros signi?ant « porteur ») qui se comportent comme des éthers couronnes. En effet,
les ionophores peuvent lier spéci?quement un cation (p. ex. : Na
+ ou K
+ ) et permettre
un transport massif de celui-ci à travers la membrane cellulaire d’une bactérie. Ils
perturbent alors le gradient normal de concentration en ions sodium ou potassium
nécessaire au maintien de l’homéostasie de la cellule, entraînant ainsi la mort de cette
dernière.
Habituellement, le transfert
de phase était réalisé avec le
benzène. Or, de nos jours, il
est connu que le benzène possède des propriétés hautement
cancérigènes. Au cours de ce
type de transfert de phase,
la coloration pourpre du
KMnO 4 permet de suivre le
transfert de la phase aqueuse
à la phase organique. Encore
aujourd’hui, cette phase organique particulière porte très
souvent le nom de « benzène
pourpre ».
REMARQUE
508 Chapitre 11 Éthers