Effet Mésomère

Hatem BEN ROMDHANE
Faculté des Sciences de Tunis
L'Effet mésomère
Effets Électroniques et Réactivité
EFFETS ÉLECTRONIQUES ET RÉACTIVITÉ
L'EFFET MÉSOMÈRE
La mésomérie est une façon qui permet de décrire le déplacement de certains électrons sur une
molécule. Elle concerne :
-
les électrons π
-
les doublets d'électrons libres
-
les charges.
On indique le passage d'une forme mésomère à une autre par une flèche à double sens (↔). Les
flèches courbes indiquent le sens de déplacement des doublets d'électrons.
Exemple1 :
C
-
C
C
C
C
+
+
C
-
-
Exemple 2 :
C
O
C
O
+
Les mouvements électroniques sont induits grâce à un phénomène dit de conjugaison ou de
résonance entraînant une stabilisation de la molécule.
1 – Conjugaison entre deux doublets d'électrons π : -
+
Exemple 1 : buta-1,3-diène
H2C
-
CH
CH
(III)
CH2
+
H2C
CH
CH
CH2
H2C
CH
+
(I)
CH
(II)
CH2
-
Ces trois formes mésomères, appelées également formes de résonance ou formes limites
n'existent que sur le papier. Le butadiène n'est pas un mélange de (I), (II) et (III) mais une molécule
unique qu'aucune de ces structures ne peut représenter à elle seule.
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Effets Électroniques et Réactivité
Formes mésomères et hybride de résonance
La molécule réelle est en fait un hybride de toutes
ces structures, c'est-à-dire que sa structure réelle
cheval unicorne
forme mésomère
dragon
forme mésomère
est une moyenne de toutes ces formes limites.
rhinocéros
hybride de résonance
Les formes mésomères sont imaginaires mais
l'hybride de résonance est bien réel
Exemple 2 : le benzène
C'est une molécule plane
- elle possède six liaisons carbone-carbone identiques
- chaque électron π est partagé par les 6 carbones
- les électrons π sont délocalisés
- le benzène possède deux formes limites
Forme mésomère
Forme mésomère
Hybride de résonance
La représentation des trois doublets d'électrons π décrit bien la délocalisation.
Le déplacement du doublet π est renforcé par l'existence d'une conjugaison donnant lieu à un nuage
électronique délocalisé.
Dans certains cas cette délocalisation peut être orientée.
Exemple 3 : le penta-1,3-diène
H3C
HC
CH
CH
CH2
H3C
CH
+
CH
-
CH
CH2
H3C
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CH
CH
CH
+
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CH2
-
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Exemple 4 : cétone α,β-insaturée
β
H2C
α
CH
+
C
H2C
CH3
CH
+
C
O
O
CH3
H2 C
CH
C
-
O
CH3
-
Du fait de son électronégativité, l'atome d'oxygène du groupement cétone possède un effet
attracteur noté (-M).
2 – Conjugaison entre doublets d'électrons π et doublets libres -
+
Exemple 1 : phénol
+
O
H
+
-
O
+
O
O
-
H
H
O
H
H
Dans cet exemple, le groupement –OH a un effet mésomère donneur (+M), tandis que le phényle a
un effet attracteur (-M).
Dans le cas d’une coexistence de 2 effets inductif et mésomère de signes opposés, c’est toujours
l’effet mésomère qui l’emporte.
Exemple : le chlorure de vinyle
Cl
CH
+
Cl
CH2
CH
CH2
L’effet mésomère (+M) du chlore l’emporte sur son effet (-I).
+
3 – Conjugaison entre un doublet d'électrons π et une case vide:
+
+
H3C
CH
CH
C
CH3
H3C
CH
+
C
CH3
H
H
Exemple 2 : le nitrobenzène
O
+
+
Le groupement nitro a des formes limites :
CH
N
N
O -
O
-
Exemple 1:
O
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+
O
+
+
O -
+
+
N
N
O -
N
O -
O -
O -
+
+
O
-
O -
N
N
+
O -
O
L’azote est déficitaire en électrons et exerce un effet -M
+
4 – Conjugaison entre un doublet d'électrons libres (non liant)
+
et une case vide:
+
H3C
+
Exemple :
C
O
H
H3C
C
CH3
O
H
CH3
Le groupement OH a un effet mésomère +M.
REMARQUES GÉNÉRALES POUR L’ÉCRITURE DES FORMES MÉSOMÈRES
¾ tous les atomes participant à des formes mésomères doivent être coplanaires
¾ seuls les électrons sont délocalisés et pas les atomes
¾ la règle de l’octet est respectée pour les atomes appartenant aux deux premières lignes du
tableau périodique
H2C
C
O
H 2C
H
C
O
+
C
O
H 2C
H
-
H2C
Règle de
l’octet
n’est pas
respectée
H
H
H
et non pas :
+
Exemple :
C
O
H
H
H
CLASSIFICATION DES SUBSTITUANTS À EFFET MÉSOMÈRE
Effet mésomère donneur +M
N
C
O
X
Effet mésomère attracteur -M
-
O
C
+
N
N
C
O
C
N
C
C
O
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