Chapitre 1 : Stéréochimie

Isomérie :

Définition :

Isomères : 2 composés ayant même formule brute mais dont la structure (emplacement des

molécules) diffère.

Sous-catégorie :

Isomères de constitution (formule semi-développée ≠) :

Isomères de squelette Isomères de position Isomères de fonction

CH3

CH3

CH3 CH3

CH3

et

CH3

OHet CH3

CH3

OH

CH3 O

CH3

CH3

OH

et

Stéréoisomères :

Stéréoisomères de configuration Stéréoisomères de conformation

Isomères Z/E (ou géométrique)

Enantiomères

Pas de sous -catégorie

Stéréoisomérie de configuration :

Définition :

On appelle configuration (ou stéréoisomère de configuration) d’une molécule la disposition

spatiale de ses atomes SANS tenir compte des rotations autour des liaisons simple (car pour passer

d’une config à une autre, il faut casser des liaisons)

Isomérie Z/E :

Présente uniquement chez certains alcènes :

Ceux du type abC=Ca’b’

Tels que a ≠ b et a’≠ b’

Aucune rotation autour de la liaison n’est possible à cause de la structure plane

de celle-ci.

2 dispositions spatiales ≠ :

b'

a'a

b a'

b'a

b

prioritaireprioritaire

configuration Z configuration E

Exp :

CH3

CH3

CH3

HCH3

HH

CH3CH3

H

configuration Z configuration E

C : -CH3

-H

z = 6

z = 1

Enantiomèrie :

Notion de chiralité :

Objet chiral : objet non superposable à son image dans un miroir (ex : mains).

Ex : butan-2-ol

Rq : Molécule chirale n’a pas de plan ni de centre de symétrie.

Carbone asymétrique :

Atome de carbone tétraédrique lié à 4 atomes ou groupe d’atomes tous ≠.

Enantiomères :

2 stéréoisomères de configuration chirales = couples d’énantiomères.

Rq : On appelle diastéréoisomères, 2 stéréoisomères d’une molécule qui ne sont pas énantiomères.

Activité optique :

Toutes molécules chirales possèdent 1 activité optique : cad qu’elle fait tourner le plan de

polarisation d’une lumière polarisée.

Loi de Biot :

Un mélange équimolaire de 2 énantiomères n’a pas d’activité optique (α = 0) : c’est un

racémique.

Configuration absolue :

On veut différencier par leur nom 2 énantiomères :

1ère étape : classer les 4 groupes par ordre de priorité selon z du 1er atome

b

a

c

d *

a > b > c > d

2ème étape :

o On regarde dans l’axe C* d (groupe le – prioritaire)

o On observe de sens de rotation a → b → c

o 2 possibilités :

c b

a

b c

a

R (=rectus) S (=sinister)

Rq : Il n’y a aucun lien entre configuration absolue et caractère lévogyre et dextrogyre.

Isomérie de conformation :

Notion de conformation :

Il y a libre rotation autour des liaisons simples C – C : il existe une infinité de dispositions spatiales

possibles (chacune appelée conformation de la molécule).

Rq : On peut passer d’une conformation à une autre sans casser de liaison covalente.

Cas de l’éthane :

Représentation perspective de Cram Projection de Newman

Eclipsée (la – stable car H + proche donc gène)

HH

HH

HH

Décalée (la + stable car les H + éloignés les uns des autres donc – de gène)

H

HH

H

H H

Toutes ces conformations n’ont pas la même énergie dc pas la même stabilité.

Environ 11 kJ.mol-1 pour passer d’une conformation à une autre : c’est très peu. Il y a dc changement

incessant à T° ambiante.

Conséquence : on ne peut pas séparer des stéréoisomères de conformation à T° ambiante.

Cas du butane :

Projection de Newman Eclipsée gauche (la + stable)

Eclipsée syn (la – stable)

HCH

3H

CH3

H

H

H

H

H

H

H

H

Décalée gauche (la – stable)

HCH

3 HCH

3

H

HH

H

Décalée anti (la + stable)

HCH

3

HCH

3

H

H

H

H

H

HH

H

Le cyclohexane :

ce n'est pas un alcène

Molécule non plane (contrairement au benzène).

Possède plusieurs conformations particulières : 2 chaises et un bateau.

Pour la structure Chaise

Toutes les liaisons C – H sont décalées.

Pour la structure Bateau

Toutes les liaisons sont éclipsées