Chap 3. Stéréochimie

C’est quoi des isomères (de constitution) ?

des molécules avec la même formule brute mais des structures différentes

complète le schéma

Donner une définition de la chiralité

• 1 molécule est chirale si elle n’est pas superposables à son image dans un miroir

• pas de plan de symétrie dans la molécule

Complète le tableau et donne la définition de stéréoisomères. Les stéréoisomères se divisent en 2 catégories, donner la définition de chacune

Stéréoisomères :

• Même formule moléculaire, même connectivité, mais l’arrangement 3D est différents. 2 stéréoisomères sont soit énantiomère, soit diastéréoisomère

Énantiomères :

• Si une molécule est chirale, alors elle possède un énantiomère. Les énantiomères sont 2 molécules miroir l’une de l’autre mais pas superposables

Diastéréoisomères :

• Les diastéréoisomères sont 2 molécules qui ne sont pas image l’une de l’autre

Quelle est la nuance entre chiralité et centre stéréogène

• la chiralité est une propriété de la molécule entière

• un centre stéréogène est un carbone avec 4 substituants différents, on l’appelle centre de chiralité ou carbone asymétrique mais c’est uniquement l’atome.

ces molécules sont-elles chirales ou achirales ?

Quelle est la différence fondamentale dans l’utilisation du terme chirale et des termes énantiomères/diastéréosimères/isomères de constituation ?

• La chiralité décrit la propriété de 1 molécule : elle est chirale ou achirale

• Les termes énantiomères, dia… décrivent la relation entre 2 molécules

Comment identifier un centre stéréogène d’une molécule, quel atome regarder et quelle configuration il doit avoir ?

1. examiner chaque carbone sp³ (tétraédrique) et les 4 groupes qui lui sont attachés

2. Ignorer tous les C non tétraédrique (pas sp², ni sp)

Voici 2 cycles, indiquer s’ils possèdent un stéréocentre ou non ? Quelle est la technique pour savoir s’il y en a ?

• il faut dessiner le cycle sous forme de polygone plat et regarder chaque carbone sp³

quelles sont les 2 lettres utilisées pour décrire l’arrangement spatial des 4 substituants autour d’un C*

R = rectus = droit = sens horaire

S = sinister = gauche = sens anti-horaire

comment est établit l’ordre de priorité des substituants en fonction du TPE

Selon le numéro atomique : S>F

Comment considérer les liaisons doubles dans les ordres de priorités

comment s’appelle cette rotation de la lumière

l’activité optique

Quelle type de molécule est optiquement active et laquelle est optiquement inactive

• optiquement active : chirale

• optiquement inactive : achirale

• Soit 2 énantiomères purs, qu’elle propriété ont-ils en commun.

• Qu’est-ce qui permet de les différencier?

• Représenter cette différence et nommer-la

• 2 énantiomères sont optiquement actifs

• L’un fait tourner la lumière polarisée dans un sens et l’autre dans l’autre sens

• Dextrogyre (+) et Lévogyre (-)

Quelle formule permet la détermination de la rotation spécifique d’un composé chiral [a]_λ^t

soit une molécule d’acide lactique,

1. représenter son énantiomère

2. Déterminer lequel est R et lequel est S

En cas de mélange de 2 énantiomères, le pouvoir rotatoire du mélange dépend de sa composition. Quelles formules permettent de déterminer cela et quelle nom portent-elles

• les formules déterminent la pureté optique ou l’excès énantiométrique

Quel nom est donné à un mélange 50/50 de 2 énantiomères. Quel est son pouvoir rotatoire

• mélange racémique

• Pouvoir rotatoire = 0

soit 2 énantiomères de pouvoir rotatoire [α] = ±3.33°. Un mélange de ces 2 énantiomères donne [α] = 2°. Déterminer sa composition en chaque énantiomère (utiliser le %ee)

%ee = 2°/3.33°*100 = 60% => x-y/100*100% = 60% donc x = 80% (+3.33°) et y = 20% (-3.33°)

Donner une définition des diastéréoisomères. Inclure les différents types de composés qui sont inclus dans cette famille

• molécules non image miroir les unes des autres

• Comprennent les composés méso : molécules images miroir ET superposables

• Comprennent les isomères géométriques cis-trans et E-Z

Comment déterminer si des molécules sont diastéréoisomères ou énantiomères avec leur configuration

Une molécules possède 2 carbones chiraux, combien de diastéréoisomères sont possibles ?

2² = 4

Plusieurs carbones chiraux peuvent aboutir à une molécule achirale. Donner le nom de ce type de molécules. Comment peut-on les reconnaître.

Que peut on dire sur le nombre de stéréoisomères

• composé méso

• Elles possèdent un plan de symétrie

• Le nombre de stéréoisomères sera donc plus faible, car 2 composés méso sont en réalité la même molécule

1. Il existe 2 types de nomenclatures pour les isomères géométrique (diastéréoisomères). Lesquelles ?

2. Déterminer dans quel cas l’une ou l’autre est utilisée.

3. En considérant le schéma de l’image. Quelle nomenclature serait utilisée sur A=A’ et B=B’

1. Cis et trans : pour des doubles liaison avec 2 substituants (pas H)

2. E-Z : isomérie autour d’une liaison pi

3. On utilise Cis-Trans

Quelle est la différence entre la notation cis-trans et E-Z ? Définir les 4

Cis : 2