Zenasni Mohamed Amine Stéréochimie Stéréochimie 1. Les différentes représentations 1.1. La formule brute : indique uniquement le nombre d’atome dans la molécule. Ex : C4H10O. 1.2. La formule développée plane : on détaille toutes les liaisons et tous les atomes. Ex : Cl H H C C O H F H 1.3. La formule semi-développée plane : on regroupe les atomes fixés aux atomes de carbone. Ex : HS CH CH3 CH3 1.4. La formule topologique : on ne dessine que le squelette carboné. A la fin de chaque segment, il y a un atome de carbone. Ex : HO 2. Isomèries 2.1. Définition Deux molécules sont isomères si elles ont la meme formule brute mais des formules semi-développées différentes. Ex : C4H10O. OH OH OH 2.2. Isomérie de constitution Des isomères de constitution différente par l’ordre ou la nature des liaisons. 2.2.1. Isomérie de chaîne La chaîne carbonée est différente. Ex : et 2-méthylpropane Butane 2.2.2. Isomérie de position La position du groupe fonctionnel ou alkyl différents. Ex : OH et Butanol-1 OH Butanol-2 2.2.3. Isomérie de fonction Il y a différence de fonction chimique. Ex : 1/5 Zenasni Mohamed Amine Stéréochimie O Propanal O et Propanone H 3. Stéréo isomérie 3.1. Les représentations spatiales 3.1.1. Représentation de Cram Dans le plan H CH3 Avant plan Dans le plan Cl OH Arrière plan 3.1.2. Projection de Newman 3.1.3. Projection de Fisher la chaîne carbonée est dessinée 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 groupes sur l'horizontale pointent vers l'avant de la feuille de papier. 3.2. Isomères de conformation A cause de la libre rotation autour de l’axe carbone-carbone, les atomes ne sont pas toujours à la même place dans l’espace. 3.3. Isomérie de configuration Il faut rompre deux liaisons covalentes prises sur le même atome de carbone ou différents atome de carbones et les permuter. Deux isomères de configuration sont caractérisés par les propriétés suivantes : ils sont images l'un de l'autre dans un miroir. ils ne sont pas superposables (c'est-à-dire pas identiques), 3.3.1. Classification des isomères de configuration 2/5 Zenasni Mohamed Amine Stéréochimie énantiomèrie : deux molécules images l'une de l'autre par rapport à un miroir et non superposables sont dites énantiomères. diastéréoisomèrie : deux stéréoisomères qui ne sont pas énantiomères sont appelés diastéréoisomères. 3.3.2. Chiralité En chimie, un composé chimique est chiral s'il n'est pas superposable à son image dans un miroir. Un objet non chiral est dit achiral. 3.3.3. Configuration absolue 3.3.3.1. Définition On appelle configuration absolue, la disposition spatiale des atomes ou des groupes d'atomes d'une entité moléculaire chirale ou d'un groupe chiral. 3.3.3.2. Règles de R. S. Cahn, C. Ingold, V. Prelog. Règle 1 : un atome de numéro atomique plus élevé a la priorité sur un atome de numéro atomique plus faible. Dans la molécule de bromochlorofluorométhane CHBrClF, les atomes entourant le carbone central sont classés dans l'ordre suivant : Br > Cl > F > H. Règle 2 : lorsque deux atomes, directement liés à l'atome central (atomes dits de premier rang) ont même priorité, on passe aux atomes qui leurs sont liés (atomes dits de second rang) et ainsi de suite jusqu'à ce qu'on atteigne une différence. Règle 3 : si le long d'une chaîne on atteint un endroit ou il y a une bifurcation sans pouvoir conclure, on choisit un chemin prioritaire correspondant à l'atome prioritaire des deux séries identiques. Règle 4 : les liaisons multiples sont ouvertes en liaisons simples. On attache à chaque atome une réplique de l'atome qui lui est lié jusqu'à saturer sa valence (les répliques sont notées entre [ ]). Exemples : 3/5 Zenasni Mohamed Amine Stéréochimie . Règle 5 : quand deux atomes sont isotopes celui dont la masse est la plus élevée est prioritaire sur l'autre. 3.3.3.3. Stéréodescripteurs R et S d'un centre chiral. Un centre chiral Classons les groupes liés à un atome de carbone asymétrique par ordre de priorité en utilisant les règles séquentielles de Cahn, Ingold et Prelog et suppose qu'après classement on ait : 1>2>3>4 (Le signe > signifie : est prioritaire devant). Un observateur dont l'œil est du côté de l'atome de carbone, regarde dans la direction de la liaison C-4 entre cet atome de carbone et le groupe classé dernier dans l'ordre des priorités. Deux situations peuvent alors se présenter : Les substituants défilent par priorité décroissante dans le sens des aiguilles d'une montre. La configuration absolueest R (rectus). Les substituants défilent par priorité décroissante dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La configuration absolue est S (sinister). 3.3.4. Configuration relative Z, E et Cis,Trans Règles de Cahn, Ingold et Prelog. Double liaison carbone-carbone. Pour les composés cycliques, si 2 substituants se trouvent du même côté d'un plan défini par le cycle on les appelle " Cis ", s' ils se trouvent de part et d'autre, on les appelle " Trans ". Exemple 1 : 4/5 Zenasni Mohamed Amine Stéréochimie Exemple 2 : cas du cyclohexane 3.3.5. Molécules contenant plusieurs atomes de carbones asymétriques : Les diastéréoisomères sont des stéréoisomères qui ne sont pas énantiomères Exemple: Erythro : superposition maximum des substituants identiques liés aux *C ou en projection de Fischer les groupements semblables sont face à face. Thréo : Superposition minimum de ces substituants (les groupements semblables sont opposés). Les deux formes (Erythro et thréo) sont dites diastéréoisomères. Deux carbones asymétriques donnent quatre stéréoisomères, qui forment quatre couples de diastéréoisomères et deux couples d'énantiomères. 5/5