Chapitre 3 chimie Flashcards
Isomères de position
Groupements fonctionnels sont les mêmes (mais pas à la mm place)
Les iso. de fct ont tjrs des propriétés chimiques différentes
Isomères de fonction
Groupements fonctionnels différents
Degré d’insaturation
Correspond à la sommation du nombre de liaisons n et de cycles présents dans la structure
Règles pour déterminer le DI
R1: CnH2n+2
R2 (si aucun hétéroatomes): DI =(Hprévus - Hprésents)/2
R3 (si présence hétéroatomes):
- Si monovalents (F, Cl, Br, etc.), DI = (Hprévus- (Hprésents+ Nb hétéroatomes monovalents))/2
- Si divalents (O, S, Se, etc.), DI = (Hprévus - Hprésents)/2
- Si trivalents (N, P, etc.), DI = (Hprévus- (Hprésents - Nb hétéroatomes trivalents))/2
Que sont les conformations?
- Représentations tridimensionnelles de la même molécule, superposables à la suite d’une rotation libre autour d’une liaison simple
- Contrairement aux isomères de constitution, les conformations possèdent des formules développées identiques.
Angle dièdre dans la projection de Newman d’une conformation éclipsée
Dans la projection de Newman d’une conformation éclipsée, l’angle dièdre est de 0°. Les liaisons du carbone à l’arrière sont donc directement cachées par celles du carbone à l’avant. Pour être en mesure de voir et de dessiner les atomes ou les groupes d’atomes a leurs extrémites, les liaisons entre les carbones voisins sont très legèrement décalées dans le sens horaire ou antihoraire).
Projection de Newman
La projection de Newman, quant à elle, est une représentation de la molécule vue de face, dans l’axe de la liaison C-C choisie. Il s’agit de la formule en perspective qui a subi une rotation de 90º. Toutefois, la projection de Newman se limite à la visualisation de deux atomes de carbone consécutifs.
Angle dièdre
Angle de rotation formé entre une liaison du carbone à l’avant et une liaison du carbone à l’arrière.
Conformations décalées et éclipsées
Les conformations décalées et éclipsées sont très souvent les seules qui sont considérées, bien qu’une infinité de conformations intermédiaires soient envisageables, chaque angle de rotation étant possible. Les conformations décalées et éclipsées tirent leur importance du fait qu’elles représentent les maximums et les minimums d’énergie conformationnelle des molécules. Les conformations décalées sont les plus stables, car elles présentent une répulsion électronique minimale, les substituants étant les plus éloignés les uns des autres, avec un angle dièdre maximal de 60°. Par opposition, pour une conformation éclipsée, l’angle dièdre de 0º favorise une plus grande répulsion électronique, les substituants étant situés directement les uns vis-à-vis des autres.
Encombrement stérique
Répulsions électroniques créées entre deux groupements sur les carbones de l’axe de liaison, selon leur disposition dans l’espace
Conformères
Conformations correspondant à un minimum significatif d’énergie potentielle, soit les conformations décalées
Interaction gauche
La différence entre certaines conformations décalées s’explique par une répulsion électronique particulière qui se produit entre des atomes ou des groupes d’atomes dont l’angle dièdre est de 60°. Cette tension stérique porte le nom d’interaction gauche.
Cyclohexane
Le cyclohexane est une molécule particulièrement stable, puisqu’il peut adopter une structure tridimensionnelle qui minimise à la fois la tension angulaire et la tension de torsion. Cette conformation porte le nom de conformation chaise.
Encombrement stérique dans les conformations chaises
Un encombrement stérique existe au sein même des conformations chaises. Cet encombrement stérique énergétiquement défavorable porte le nom d’interaction 1,3-diaxiale, puisqu’il est causé exclusivement par des groupements en position axiale sur les carbones 1 et 3 (ou 3’) du cycle. Une interconversion chaise-chaise aura lieu pour que le substituant se retrouve en position équatoriale, où il ne sera pas impliqué dans des interactions 1,3-diaxiales.
Stéréoisomères
Lorsque deux molécules possèdent la même séquence d’atomes en deux dimensions, c’est-à-dire qu’elles possèdent les mêmes formules développée et semi-développée, mais que leur arrangement dans l’espace en trois dimensions est différent.
Stéréoisomères vs conformations
Il ne faut pas confondre les stéréoisomères avec les conformations, car la conversion d’un stéréoisomère à un autre implique la rupture d’une liaison covalente, contrairement aux conformations qui peuvent se superposer à la suite d’une rotation libre ou restreinte d’une liaison o à l’intérieur de la molécule.
Deux grandes catégories des stéréoisomères
1) Isomères optiques (incluant: énantiomères, diastéréoisomères et composés méso)
2) Isomères géométriques
Chiralité
Propriété intrinsèque d’un objet ou d’une molécule liée à une absence de symétrie
Achiral
Un objet ou une molécule renfermant au moins un plan de symétrie est dit achiral ou symétrique. Les molécules achirales n’offrent pas de possibilités de stéréoisomérie.
Chiral
Un obiet ou une molécule ne possédant aucun plan de symétrie est dit chiral ou asymétrique.
Image spéculaire
Image dans un miroir
Carbone stéréogénique
Le repérage d’une molécule chirale se réalise, en général, par la recherche d’un carbone stéréogénique. Un carbone stéréogénique est un atome de carbone hybridé sp3 et porteur de quatre atomes (ou groupes d’atomes) différents. Il est mis en évidence dans une structure par un astérisque (C*).
Énantiomères
Lorsque deux molécules sont l’image miroir l’une de l’autre et qu’elles ne sont pas superposables, elles portent le nom d’énantiomères
Configuration absolue
La disposition spatiale des quatre groupements différents autour du C* porte le nom de configuration du carbone stéréogénique ou de configuration absolue.
