CHAPITRE 11 STERIOCHIMIE

Projection de Newman  La molécule est dessinée en projection selon une liaison perpendiculaire au plan du papier. Pour se fixer les idées voici un premier exemple avec un carbone central lié a 4 substituants différents quelconques A,B,C,D. La liaison A-Carbone est prise comme axe de projection.   

REPRESENTATION DE CRAM Conventions utilisées : Les liaisons dans le plan du papier sont représentées par des traits simples. Les liaisons en avant du plan du papier sont représentées par des traits gras. Les liaisons en arrière du plan du papier sont représentées par des traits pointillés. Remarque : Dans ce cours les liaisons en avant du plan seront parfois représentées par un " trait triangulaire " non rempli pour économie d’encre.

Exemple

Représentation de Fischer La représentation de Fischer est particulièrement utilisée pour la représentation des sucres. Dans sa version " standard " on doit placer la chaîne carbonée verticalement ; l'atome de carbone qui porte le numéro le plus petit (porteur de la fonction aldéhyde dans le cas d'un sucre) est placé en haut ; les liaisons " horizontales " pointent vers l’avant du plan du papier, c’est à dire vers l’observateur. Nous utiliserons ici une version " simplifiée " utilisable pour n’importe quelle molécule (et donc sans se préoccuper des fonctions qu’elle possède ni de la position relative du carbone numéroté 1) en utilisant les conventions suivantes.

Conformation   · les conformations d'une molécule sont les arrangements des atomes qui ne se différencient que par des rotations autour de liaisons simples. Pour passer d’une conformation à une autre, il suffit de faire tourner la molécule autour d’une liaison simple. On ne doit pas casser de liaisons pour en reformer d’autres A la température ambiante, les rotations autour des liaisons simples se font très rapidement, et le même composé existe simultanément sous plusieurs conformations différentes en équilibre entre elles.

Configuration   la configuration d'une molécule est la disposition de ses atomes dans l'espace indépendamment des rotations autour des liaisons simples. Pour passer d’une configuration à une autre, on doit casser des liaisons et en reformer d’autres. Le passage d’une configuration à une autre est un processus difficile qui met en jeu une réaction chimique. Il n’y a pas d’équilibre entres deux configurations différentes.

Enantiomères   Deux structures sont énantiomères si elles sont image l’une de l’autre dans un miroir et non superposables. Deux énantiomères ne diffèrent que par leur action sur la lumière polarisée. L’un est dextrogyre (il dévie la lumière polarisée vers la droite) et l’autre lévogyre (il dévie la lumière polarisée vers la gauche). Toutes leurs autres propriétés physiques sont identiques.

Règles de priorité : REGLES DE KHAN, INGOLD ET PRELOG - Les groupes sont placés dans l'ordre d�croissant en fonction du  numéro atomique Z du premier atome de la substitution lié au carbone asymétrique ou au carbone sp2 pour l’isomérie E,Z des alcènes. Br > Cl > O > N > C > H car : Br = 35, Cl = 17, O = 8, N = 7, C = 6, H = 1 Attention il s'agit du Numéro atomique et non de la masse atomique. Par exemple l'iode et le tellure ont des masses molaires moyennes qui ne correspondent pas à l'ordre de leur Numéro atomique I : Z = 53 et M = 126,9 ;  Te: Z = 52 et M = 127,6 - Si deux Numéros atomiques sont identiques on se réfère alors à la masse atomique.

Par exemple : 2H (deutérium =D) > 1H et 13C > 12C - Si 2 ou plusieurs atomes immédiatement liés au carbone concerné sont identiques, on les départagera en appliquant la régle précèdente aux atomes séparés par deux liaisons du carbone concerné. Exemples : -CH2-OH > -CH3 car O > H -CH2-Br > -CH2-OH car Br > O -CH2-CH3> -CH3 car C > H -CH2-OH > -CH2-CH3 car O > C Si c'est nécessaire, on considérera les atomes en 3�me, 4�me, etc. position. Exemples : -CH2-CH2-CH2-Cl < -CH2-CHOH-CH3 < -CH2-CH2Cl -CH2-CH2-CH2-Cl < -CH2-CH2-CHOH-CH3 < -CH2-CH2-Cl -CH2-CHCl-CBr2CH2-Cl < -CH2-CHCl-CBr2-CHNH2-CH3 < -CH2-CHCl-CBr2-Cl

Diastéréoisomères   Deux structures sont des diastéréo-isomères si elles ne sont pas superposables mais ne sont pas image l’une de l’autre dans un miroir. Les propriétés physiques de deux diastéréoisomères sont différentes.