8/17/2019 Chimie Organique - Stéréochimie

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Chimie organique Stéréochimie

La stéréochimie a pour objet l’étude des caractéristiques géométriques des molécules, de la façon

dont les atomes sont disposés les uns par rapport aux autres dans l’espace. Cette disposition pouvant être

l’origine de certaines propriétés et comportements des corps.

!u sens large du terme, on appelle isom"res, des composés chimiques a#ant une même formule

 brute mais des formules développées différentes. !insi, on distingue deux t#pes d’isoméries $

%somérie plane &structurale ou de constitution' $ composés de même formule brute mais de

formule développée plane différente

%somérie stérique ou (téréoisomérie $ composés de même formule brute et même formule

développée, mais dont l’arrangement spatial des atomes est différent. Ce t#pe d’isomérie

comprend $

%somérie géométrique.

 

%somérie optique. 

 I- Isomérie plane 

)our ce t#pe d’isomérie on trouve les isoméries de cha*ne, de fonction, de position de

fonction et la tautomérie.

  1-  Isomérie de chaîne

(e dit dans le cas des composés organiques qui différent par leur cha*ne carbonée

&ramification ou c#cle'.

+xemple $

a' C-/ 

 b' C0-1

2-  Isomérie de fonction

%l s’agit des composés qui différent par la nature d’une fonction.

+xemple $

a' C/-23

C-4 5 C-/ 53- C-4 535C-4 

éthanol  diméthyléther

 b' C-63

  C-4 5C5C-/ 5C-/ 5C-4  C-/7C-5C-/ 5C-/ 5C-/ 53-

88

C-4 

cyclobutane méthylcyclopropane

pentane

C-4 5C-

/ 5C-

/ 5C-

/ 5C-

4  C-

4 5C-5C-

/ 5C-

4  C-

4 5C5C-

4

C-4 C-4

C-4

isopentane néopentane

3penta-2-one

pent-4-én-1-ol

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2- Isomérie de position de fonction

(e dit des composés qui différent par la position d’une fonction.

+xemple $a' C0-63

 b' C-63

  C-4 5C5C-/ 5C-/ 5C-4  C-4 5C-/ 5C5C-/ 5C-4

 

4- Tautomérie

Ce t#pe d’isomérie est un cas particulier de l’isomérie de fonction, il est présent dans des

composés carbon#lés en équilibre chimique avec une forme énolique &ou iminol'.

+xemple $

a' +quilibre céto9énolique $

C-4 5C5C-4  C-4 5C7C-/ 

forme cétone frome énol

 b' +quilibre amido9iminol &tautomérie des amides' $

  C-4 5C5:-/  C-4 5C7:-

forme amide fome iminol

+xemple récapitulatif $ composé de formule brute C0-63

C-4 5C-/ 5C-/ 5C-/ 53- (1)

butan-1-ol

  &' et &/' isom"res de cha*ne &squelette carboné différent'

C-4 5C-5C-/ 53- (2)

C-4

  2-méthylpropan-1-ol  &' et &4' isom"res de position &groupe alcool fixé sur des

  carbones différents'

C-4 5C-5C-/ 5C-4  (3)

3- butan-2-ol  &' et &0' isom"res de fonction &alcool et éther'

81

3 3-

3 3-

C-4 5C-

/ 5C-

/ 5C-

/ 53- C-

4 5C-5C-

/ 5C-

4 

3-butan-1-olbutan-2-ol

3 3pentan-2-one pentan-3-one

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Chimie organique Stéréochimie

C-4 5C-/ 535C-/ 5 C-4  (4)

oxyde de diéthyle

 II- Stéréoisomérie

Les stéréoisom"res sont des molécules organiques de constitution identique c;est99dire

qui présentent la même formule brute, la même formule développée plane mais qui ne différentque par un ou des arrangements différents de leurs atomes dans l’espace.

3n notera que les représentations planes ne précisent pas la répartition spatiale des atomes

d’une molécule, ce qui oblige le passage aux représentations spatiales tridimensionnelles et

nécessite par conséquent la ma*trise de certains modes de représentation avant d’aller plus

loin dans l’étude des différentes stéréo9isoméries.

  1- Modes de représentation des structures spatiales 

a) eprésentation en perspecti!e ca!ali"re

La perspective cavali"re est le mo#en qui semble le plus emplo#é en chimie organique

 pour représenter la position des substituants autour d’un atome ou de deux atomes h#bridés sp4

&exemple $ C, :,

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Chimie organique Stéréochimie

%l faut signaler que les composés c#cliques 2 cha*nons, cas du c#clohexane, sont les plus

intéressants. =e sorte qu’il existe trois possibilités pour représenter le c#clohexane $ deux formes

chaise et une forme bateau.

3n remarque que l’on peut passer d’une forme chaise l’autre en passant par un intermédiaire

forme bateau. 3n parlera alors de la conformation chaise et chaise inverse. Ce passage se fait par 

torsion des angles valenciels CCC.

%l est indispensable de savoir que les substituants qui se trouvent la verticale sont des atomes en

 position dite axiale &a', par contre les autres ils sont en position équatoriale &e'. !insi au cours du

 passage de la forme chaise la forme chaise inverse les liaisons C5substituant initialementaxiales deviennent équatoriales et inversement. =e plus, il faut retenir que les substituants les

 plus volumineux préf"rent être en position équatoriale, car en position axiale, ils gén"rent un

encombrement stérique et des interactions dites interactions diaxiales qui conduisent un

conform"re peu stable donc un niveau d’énergie plus élevée.

c) eprésentation de $e%man

)our cette représentation, il faut d’abord dessiner la molécule en projection cavali"re. )uis

on projette l’atome l’état d’h#bridation sp4 sur un plan dans la direction de l’une des liaisons.

Cas d’un seul atome de carbone, exemple la structure tétraédrique du méthane, elle est

 projetée sur le plan de la feuille selon l’axe C→-/.

Cas de deux atomes de carbones, exemple l’éthane &schéma ci9dessous' et ses dérivés, ils se

représentent en effectuant une projection dans la direction de la liaison C5C &un devant et l’autre

en arri"re'. Les carbones de cette liaison sont figurés respectivement par un point &carbonesitué l’avant' et par un cercle &carbone situé l’arri"re'.

16

-

-/

-4-0

-

-4-0

)rojection de :e@man

&a'

&a'

&e'

&e'

&e'

conformation chaise conformation bateau conformation chaise inverse

-d

- b

-e

-a

-c

-f 

 - b

-f 

-d

-e

-c

-a

1

2

1

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Chimie organique Stéréochimie

mportant et ! retenir

Les substituants sont placés en fonction de la stéréochimie de la molécule de départ. %ls

 peuvent être en position éclipsée &l’un derri"re l’autre' mais c’est une position peu stable cause

de l’encombrement stériqueA ou bien en position décalée pour donner une conformation la plus

stable &cette conformation est aussi appelée position ou conformation gauche'.

+xemple $ représentation de ,/9dichloroéthane

Les deux représentations en Cram de ,/9dichloroéthane se déduisent l’une de l’autre par une

simple rotation autour de l’axe de la liaison C5C.

=es structures qui ne diff"rent que par rotation autour d’une liaison simple, en faisant

tourner d’un angle θ  &angle de torsion', sont appelées conformations  de la molécule ou

conformères ou rotamères"

+n conformation éclipsée, les atomes sont proches &plus d’encombrement', on a des interactions

répulsives de Ban der aals. =’un point de vue énergétique, lorsque θ  augmente les atomes vont

s’éloigner et l’énergie diminue pour atteindre un minimum θ 7 26? &voir figure ci9dessous'

correspondant la conformation décalée &moins encombrée' la plus stable.

)our passer d’une conformation décalée l’autre, la molécule doit franchir une barri"re

énergétique faible 7 / DE.mol9. Cette énergie est du même ordre de grandeur que l’énergie

d’agitation thermique. !insi la suite des chocs intermoléculaires, les molécules passent d’une

conformation l’autre, c’est pour cela que l’on parle de libre rotation.

=ans le cas du c#clohexane, le passage d’une conformation chaise une conformation

 bateau s’accompagne d’un changement d’énergie de la molécule. ! noter que les conformationschaises sont de loin les plus stables et les plus abondantes, du fait que toutes les liaisons sont

1

ClCl

-- -

--

---

ClCl

Conformation éclipsée

&)osition peu stable'

-

Cl

Cl

Cl

Cl

-

-

--

--

-

Conformation décalée

&)osition plus stable'

 &!olution de l'énergie de la molécule

+nergie &DE.mol9'

Fotation &axe C5C'

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Chimie organique Stéréochimie

décalées &équatoriales', ce qui est favorable énergétiquement. Ce qui n’est pas le cas de la

conformation bateau d’énergie élevée.

=es stéréoisom"res qui ne sont pas des conform"res sont des stéréoisom"res de configuration.

=e façon générale, le passage de l’un l’autre nécessite des ruptures de liaisons.

d) eprésentation de (isher La représentation de Gischer est particuli"rement utilisée en biochimie, afin de représenter 

les glucides et les acides aminés. Les principes de cette représentation sont les suivants $

• =isposer la cha*ne carbonée principale sur l’axe vertical du plan du papier en positionnant

le carbone le plus ox#dé dans la partie supérieure de l’axe. Les liaisons des carbones

terminaux pointent en arri"re du plan.

• )lacer les substituants des atomes de carbone appartenant la cha*ne carbonée sur la gauche

et la droite de ces atomes. (ignalons que leurs liaisons pointes en avant du plan c;est99dire

vers l’observateur.

+xemple $ /,49dih#drox#propanal. L’atome de carbone du groupe 5C-3 porte le numéro $

(i la cha*ne principale contient plusieurs carbones, on choisit par convention la

conformation la plus éclipsée possible de la cha*ne carbonée principale de la molécule. 3n lui

applique ensuite le principe précédent.

+xemple $ /,4,09trih#drox#butanal

  2- es différents t*pes de stéréo-isomérie

2-1 Isomérie géométrique + Isomérie ,& 

L’isomérie géométrique, appara*t quand la libre rotation qui existe dans les liaisons

simples &liaison sigma' est interdite, soit par l;existence d;une double liaison &liaison π $

h#bridation sp/', soit par la présence d;un c#cle. !insi, les molécules sont rigides &rotation

 bloquée en raison de la barri"re énergétique de rotation tr"s élevée' ce qui entra*ne l’existence de

deux isom"res de configuration $ # &en allemand Husammen 7 ensemble' et $ &+ntgegen 7opposé'.

1/

C-3 C-3 C-3

C-/3- C-

/3-

C-/3-

3- 3- 3-

-

- -C C

C-3

-

-3-

3--3C-/

16?

observateur 

C-3

--3- 3-

-3C-/

C-3

-

-

-3

-3

-3C-/

C-3

-

-

-3

-3

-3C-/

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Chimie organique Stéréochimie

)ar ailleurs, il est important de savoir que la désignation des configurations nécessite un

classement des subtituants portés par chaque atome de carbone h#bridé en sp / &ou du composé

c#clique' selon les r"gles séquentielles de Cahn, %ngold et )relog.

   "gles de Cahn. Ingold et /relog 0CI/)

%l s’agit de classer par ordre de priorité décroissante des substituants liés aux atomes de

carbone de la double liaison &h#bridé sp/' ou un atome de carbone central &h#bridé sp4'.

1) La priorité des substituants diminue quand leur numéro atomique H diminu. %l s’agit en effet

de classer par ordre de priorité décroissante les substituants directement liés &atomes de rang ' au

carbone h#bridé sp/ &carbone éth#lénique' ou h#bridé sp4 &carbone as#métrique'.

+xemple $ 9chloro99méthox#éthane

 

Les atomes de rang sont classés selon la r"gle C%), par ordre de priorité

décroissante de H. =onc $ 8Cl I 13 I 2C I -

  La priorité décroissante des groupes est $ 9Cl I 93Je I 9C-4 I 9-

2) !u9del des atomes de rang , les atomes rencontrés par la suite, sont dit de rang /, 4, <

(i les substituants ont le même numéro atomique au rang , il faut passer de rang en rang le long

des deux cha*nes jusqu; ce que l’on atteigne un atome de nature différente qui permet la

distinction de priorité.

+xemple $ /9éth#l9/9méth#lpentan99ol

3) =ans le cas de la présence des liaisons multiples, celles9ci sont décomposées comme autant deliaisons simples et chaque atome engagé dans une liaison multiple sera écrit autant de fois qu’il

 porte de liaisons.

+xemple $

Les atomes entre crochets interviennent mais sont considérés comme porteurs d’atomes fantKmes de

numéro atomique nul.

14

1%

C3

-C

3

-

&C'

&3'est considéré comme

C-4 5C5Cl

-

 

3Je

3-

C-/

C

C-/

C-/

C-4

 5 C-/ 5 C-

4 C-

4 5

1

2

3

4

&

1% 2% 3% L’ordre séquentiel des substituants $

9C-/3- I 9C-

/ 5C-

/ 5-

4 I 9C-

/ 5C-

4 I 9C-

42

1

3

4

&

2%

3%

   '  r   i  o  r   i   t   é

  s   d   é  c  r  o   i  s  s  a  n   t  e  s

C

-

---

C

C

C

C

C

C

" "

---

--

-

" "

C--

-

--

--

-

3

atome central

atome

de rang

1 2 3 4

1 %

 5 C : est considéré comme  5 C 5 &:'

& :'

 :&C'

&C'

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Chimie organique Stéréochimie

4) =ans le cas de la présence de deux isotopes, c’est l’isotope le plus lourd qui l’emporte.

&) =ans le cas de la double liaison &isomérie géométrique', un substituant de configuration H a la

 priorité sur la configuration +.

) =ans le cas d’un carbone as#métrique &isomérie optique', la configuration F est prioritaire par 

rapport la configuration (.

 étermination des configurations $omenclatures &, ou CisTrans

• Cas de la dou#le liaison

Ce t#pe d’isomérie ne peut exister que si F  M F / et F 4 M F 0 

)our établir la configuration + etNou H du composé, il faut attribuer chaque substituant de

chaque carbone sp/ la priorité ou / &on consid"re chaque carbone sp/ séparément'. 3n proc"de

 pour cela un classement des substituants selon les r"gles C%) &r"gle basée sur le numéro

atomique'.

 

(i les deux substituants prioritaires sont du même coté de la double liaison,  la

configuration est dite # (ou cis)"

 

(i les deux substituants prioritaires sont de part et d’autre de la double liaison,  la

configuration est dite $ (ou trans)"

+xemple $

 but9/9éne $ le classement des atomes de rang , selon l’ordre de priorité décroissante de Hdonne $ 9C-4 I 9-

 

3n remarque que ces deux isom"res ne sont pas images l’un de l’autre par un miroir plan, ce qui

ce traduit par la présence de deux diastéréoisomères de configuration + et H

10

R4

R3R1

R2

(#) but-2-éne

les deux méth#les du même coté par

rapport au plan de la double liaison

C C

C-4

-4C -

-

/

/’

’

($) but-2-éne

les deux méth#les de part et d’autre

de la double liaison

C C

C-4

-4C

--

/’/

’

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Chimie organique Stéréochimie

• Cas du c*cle

Les configurations pour un c#cle sont $

cis si les deux substituants prioritaires sont du même coté du plan de la molécule.

trans, si les deus substituants sont de part et d’autre du plan de la molécule

+xemple $

/9méth#lc#clohexanol

mportant et ! retenir

On composé possédant n  liaisons doubles comporte au maximum 2n  isoméries

géométriques.

)our passer d’un isom"re H un isom"re + il faut rompre la liaison et ceci par thermol#se ou

 par photol#se.

L’isomérie géométrique se rencontre aussi dans le cas des liaisons C7: et :7:, on utilise les

termes syn  la place de cis et anti  la place de trans.

Les isom"res géométriques présentent des propriétés chimiques voisines et des propriétés

 ph#siques différentes.

  2-2 Isomérie optique

L’isomérie optique, intervient chaque fois qu;une molécule ne poss"de ni plan . ni 

centre de s*métrie. One telle molécule est dite chirale &du nom grec cheir $ la main' c;est99dire

non superposable son image dans un miroir plan.

+xemple $

La main gauche est l’image de la droite

dans un miroir, mais on ne peut les superposer 

l’une l’autre dans le même sens.

la chaise est l’image d’elle9même dans un

miroir et on peut les superposer l’une l’autre

dans le même sens

1

cis9/9méth#lc#clohexanol  trans9/9méth#lc#clohexanol

3-

C-4

3-

C-4

3bjet chiral

3bjet achiral

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Chimie organique Stéréochimie

L;origine la plus courante de l;isomérie optique &chiralité' est la présence d;un carbone

asymétri*ue. )ar définition, un car#one as*métrique &centre chiral' est un atome h#bridé sp4,

 portant quatre substituants différents et noté $ +,

+xemple $

a' butan9/9ol

 b' 09méth#lc#clopentanol

ttention .. One molécule qui poss"de plusieurs carbones as#métriques peut ne pas être

chirale donc achirale. Ces composés sont dits méso inactifs, ils peuvent avoir un axe de s#métrie

 passant par le centre de la liaison CP 5 CP.

+n conclusion, la présence de CP est une condition nécessaire mais non suffisante

  /olécule achirale

! retenir que deux structures s#métriques l’une de l’autre par rapport un plan &miroir' et non

superposables sont dites énantiomères &du nom grec énantio $ opposé' ou inverse optiques &on

dit aussi énantiomorphe ou antipode optique'. =e plus, deux énantiom"res présentent des

 propriétés ph#siques et chimiques identiques, l’exception de leur action sur la lumi"re

 polarisée. 

2-2-1 3cti!ité  optique

Les molécules chiraux ont la propriété ph#sique de faire dévier la lumi"re polarisée. 3n

dit que les molécules de chacun des / énantiom"res sont optiquement actives ou encore qu’elles

 poss"dent un pouvoir rotatoire.

+xpérimentalement, lorsqu’une substance optiquement active est traversée par une lumi"re

 polarisée plane, elle provoque une rotation du plan de polarisation de cette lumi"re d’un angle α

qu’on pourra mesurer l’aide d’un anal#seur, une température donnée et pour une longueur 

d’onde donnée.

12

3- M C/-

 M C-

4 M -

P P

miroir 

C-4

C-4

- -

3- -3C/ - C/-

 plan de s#métrie

H   OH

CH3

H   OH

CH3,

,

3-

-4C P

P -3

C-4P

P

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Chimie organique Stéréochimie

 

)our chacun des / énantiom"res d’une molécule chirale, on définit un pouvoir rotatoire

spécifique QαR donné par la loi de S%3T &angle α mesuré via le polarim"tre de Laurent'$

(i α  I 6 &la déviation droite pour l’observateur 7 sens des aiguilles d’une montre',

l’énantiom"re est dit dextrogyre (0) et le pouvoir rotatoire est compté positif &U'.

 

(i α  V 6 &la déviation gauche pour l’observateur 7 sens inverse des aiguilles d’une

montre', l’énantiom"re est dit lévogyre (1) et le pouvoir rotatoire est compté négatif &9'.

(i α 7 6, soit la molécule est achirale, soit il s’agit d’un mélange racémique c’est99dire

un mélange équimolaire de / énantiom"res 6=96L. 3n désigne le mélange racémique par le s#mbole &W'

2-2-2 étermination des configurations a#solues $omenclatures S 

a) +onfiguration absolue d%un atome de carbone asymétri*ue +,

)our un carbone as#métrique il ne peut # avoir que deux isom"res de configuration

absolue dont l’un se trouvant être F &en latin Fectus 7 droit' et l’autre ( &(inister 7 gauche'.

Les quatre substituants a, b, c et d d’un atome as#métrique sont classés conformément aux r"gles

séquentielles de Cahn, %ngold et )relog &décrites plus au haut' dans l’ordre de priorité.

(oit $ a I b I c I d. L’observateur regarde dans l’axe CP9d, d en arri"re de CP. (i la séquencea, b, c sur un cercle d’axe CP9d est dans $

• le sens des aiguilles d%une montre la configuration est dite 3" 

• le sens contraire des aiguilles d%une montre la configuration est dite "

La lettre F ou ( est écrite entre parenth"ses suivie d’un tiret devant le nom du composé.

18

cl 

t 

.RQ

  α 

α  λ    =

α $ angle de rotation du plan de polarisation de la lumi"re

l $ longueur de la cuve contenant la substance en décim"trec $ concentration de la solution exprimée en g.cm94

 ispositif epérimental de polarim"tre de aurent 

'lan dévié

+uve contenantle composé chiral

lumière polarisée

plane

nalyseur'olariseur

C/-

3-

-

C-4

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Chimie organique Stéréochimie

+xemple $

a' butan9/9ol &CP'

3rdre séquentiel $ 93- I 9C-/C-4 I 9C-4 I 9-

L’observateur regarde dans l’axe CP9-

Les groupes 53-, 9C-/C-4 et 9C-4 tournent dans le sens desaiguilles d’une montre, la configuration du carbone est donc F.

 b' 49h#drox#9/9méth#lpentanal

Cette molécule poss"de deux carbones as#métriques CP.

3rdre séquentiel $

mportant et ! retenir

La détermination de la configuration absolue peut se faire sur n’importe quelle des

représentations tridimensionnelles.

(ur une représentation de Gicher, il faut prendre en considération la convention $ que tout ce

qui est sur la verticale est l’arri"re et tout ce qui est sur l’horiXontale est l’avant. !insi, lorsque

le plus petit substituant est l’arri"re &placé verticalement' la configuration absolue est lue

directement. Cependant, si le plus petit substituant est l’avant &placé horiXontalement' laconfiguration absolue est l;inverse de celle qu;on lit.

+xemple $

11

-3 -

-

3

(23)-3-hydroxy-2-méthylpentanal

,,

2

3 H CH C CHOC    −>−>−>−

4

P

4

P

/  $

 H  H C C OH C    −>−>−>−,/

P

/

P

4  $

()-butan-2-ol

  3-

C-4

C/-

-

,

,

Cl

-

direction (, mais - est l’avant⇒ configuration absolue 7   &inverse de ('

direction F, mais - est l’avant⇒ configuration absolue 7  &inverse de F'

,

 

1

2

34C-3

Sr 

- C/-

C-3

C/-

- Sr 1

2

3

4

configuration absolue 7  &inverse de F'

Cl

C/-

-4C -

1

2

3 4, 

configuration absolue 7  

-4C C

/-

1

23

4

, 

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13/18

Chimie organique Stéréochimie

(ur une représentation de :e@man la détermination de la configuration absolue est un peu

 plus délicate, mais possible si l’on a une bonne vision dans l’espace. %l faut toujours appliquer la

même convention $ regarder dans l’axe CP→ plus petit substituant et regarder dans le sens de

rotation de priorité → /→ 4

b) +onfiguration absolue de molécule contenant 2+, selon les différentesreprésentations spatiales (+ram 5e6man 7ischer)

1>

C-/Sr 

-4C 3-

1

2

3

C-/Sr 

--

-

--31

2

3

4

configuration (

H

HH

H

HH

3-3-C

C

C-3-/

3-

H

HH

H

HH

-3C-3

-3C-

/3-

H

HH

H

HH

3-C

C 3-

-3-/C 3-

H

HH

H

HH-3 C-/3-

C-3-3

C-3C-

/3-

--3 -

-3

C-3C-

/3-

3-  - 3-

  -

C-3C-

/3-

--3 3-

  -

C-3C-

/3-

3-  - -

-3

- 3-

- 3-

C-3

C-/3-

-3 -

-3 -

C-3

C-/3-

-3 -

- 3-

C-3

C-/3-

- 3-

 -3 -

C-3

C-/3-

F 

F 

(

(

(

F 

F 

(

F 

F 

(

(

(

F 

F 

(

  () () (8)

  () () (8)

() () () (8)

   7   i  s  c   h  e  r

   5  e  6  m  a  n

   +  r  a  m

8/17/2019 Chimie Organique - Stéréochimie

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Chimie organique Stéréochimie

c) elation 0iastéréoisomérie 9 $nantiomérie

/CP donnent 0 stéréoisom"res, qui forment quatre couples de diastéréoisom"res Q&FF'N&(F',

&FF'N&F(', &(('N&F(', &(('N&(F'R et deux couples d’énantiom"res Q&FF'N&((', &(F'N&F('R.

 

=ans le cas général, lorsqu’une molécule renferme n+,  le nombre maximum de

stéréoisomères est 2n groupés en /n9 couples d’énanatiom"res et /n  de diastéréoisom"res.

d) -pplication aux ucres et -cides aminés +onfiguration 0 et 1

+n biochimie, on emploi souvent dans le cas des sucres et des acides aminés la nomenclature ou

la configuration = et L au lieu de F et (.

•es sucres ou oses sont des h#drates de carbone de formules +n(:2;)n. %l existe descétoses et des aldoses, ces derniers étant porteurs d’une fonction aldéh#de C-3 sur l’un des

carbones terminaux. Les autres carbones sont porteurs d’une fonction h#drox#le 3-. )our ces

composés une nomenclature alternative basée sur la représentation de Gicher est énoncée $ de

sorte que lorsque la fonction 3- du dernier carbone as#métrique est droite, la configuration est

notée Y = Z &=extrog#re'. ! l’inverse lorsqu’il est placé gauche, elle est notée Y L Z

&Lévog#re'.

>6

-3 -

C-3

C-/3-

 - 3-

- 3-

C-3

C-/3-

- 3-

-3 -

C-3

C-/3-

-3 -

- 3-

C-3

C-/3-

-3 -

  =9+r#throse L9 +r#throse

  =9Thréose L9 Thréose

= $ =iastéréoisom"re

+ $ +nantiom"re=

() ()

() (8)

     =   =

+

+

F, F (, (

(, F F, (

8/17/2019 Chimie Organique - Stéréochimie

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Chimie organique Stéréochimie

3n remarque que les = et L +r#throses sont liés par une relation d’énantiom"re, de même pour 

les = et L Thréoses. +n outre le =9+r#throse et le =9 Thréose sont des diastéréoisom"res, de

même pour le =9+r#throse et le =9 Thréose

• es acides aminés constitutifs des protéines sont des composés portant une fonction

amine 5:2 et une fonction acide carbox#lique +;;:)areillement que pour les sucres, on retiendra que la configuration L est réservée pour les

composés a#ant leur fonction amine gauche alors que la configuration = est pour les composés

l’a#ant droite. ! retenir que la configuration est déterminée par la position de :-/  sur le

carbone as#métrique porteur du C33- &exemple $ L9thréonine'.

 

>

  =9alanine L9 alanine

C3/-

C-4

- :-/

C3/-

C-4

-/ :

 -

C3/-

C-4

-/ : -

- 3-

L9thréonine

8/17/2019 Chimie Organique - Stéréochimie

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Chimie organique Stéréochimie

5rganigramme des relations d'isomérie

 

>/

somèresJême formule brute

Gormules développées identiques

(tructure dans l’espace différente

Conversion de l’un l’autre

 par simple rotation autour

de la liaison simple

[roupes fonctionnels

somères de conformation somères de configuration

 possible

0iastéréoisomères

$nantiomères

%mages l’un de l’autre

dans un miroir 

 et non superposables

Gormules développées planes différentes

téréisomèressomères de constitution

identiquesdifférents

somères de cha

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Chimie organique Stéréochimie

 &ercices d'auto-é!aluation

1- +numérer les isoméries planes possibles pour les composés suivants $

  3

  C-49C-/9C-/9C2-  A C-49C9C-/9C-/9C-4 A C-49C-/9C-/9C-7C-/ 

2- Combien d’alcools saturés non c#cliques correspondent la formule suivante C -/3 etdonner des formules spatiales si nécessaire. Classer ces isom"res en isom"res de chaines, de

 positions et géométriques éventuellement possible.

3- =onner les formules développées et les isoméries planes possibles des alcools et éthers ox#des

de formule brute C0-63

4- Classer les substituants suivants par ordre de priorité selon les r"gles de Cahn, )relog et%ngold

a' 5C-4 A 9C-/9C-4 A 93- A 9:-/

 b' 5C33- A 9C33C-4 A 9C-7C-/ A 9C7: A 9C-3c' 5C&C-4' A 9CCl4 A 9C-/9C-/3- A 9C3C-4 A 9C3:-/ A 9C-/3-

&- 3n consid"re l’alc"ne suivant $ /9méth#lbut99énol. L’action de l’eau sur ce composé, conduit deux isom"res. Les écrire en représentation de Cram

- )armi les alc"nes suivants, quels sont ceux qui peuvent présenter des isom"res géométriques $

C-/7C&Cl'C-4  A C-4C-7C-9C-7C-/  A

=- =essiner les deux isom"res cis et trans de $ ,/9diphén#léth"ne A ,49dichloroc#lobutane

>- =onner les formules des composés suivants et écrire leurs isoméries géométriques $  !cide &H'9é9méth#lbut9/9énoique A &trans'9,/9diméth#lc#clopropane

?- =essiner en perspective cavali"re les isom"res du ,/9diméth#lc#clopentane. =onner leur 

nom. Lequel est le moins stable &le plus énergétique'. Eustifier votre réponse.

1@- =onner la formule simple du /9chloro949méth#lpentane. Combien contient9elle d’atomes decarbone as#métriques. =essiner les quatre stéréoisom"res de cette molécule. Lesquels sont des

énantiom"res, lesquels sont des diastéréoisom"res

11- Feprésenter les configurations des molécules suivantes en précisant les notations H, + ou F,

( ainsi que les relations d’isomérie entre elles.

a' 09meth#lhepta9/,9diéne b' 09Choloro949&9chloroéth#l'pent9/9éne

c' 09chloropent9/9éne

12- =onner &s’il en existe' tous les stéréoisom"res des composés suivants. !ttribueX leur une

configuration &H, + ou F, (' et, dans le cas échéant, l’une des appellations cis, trans. +tablisseX

les relations &énantiom"rie, diastéréoisom"rie' qui existent entre eux.

  C-49C-7C-9C-Cl9C-4 A &C-4'/C7C-9C3C-4 A

13- =onner la représentation du composé C-49C-9C33-

)eut9il présenter une stéréiosom"rie. =ans l’affirmative, préciser sans développementsthéoriques la raison de cette isom"rie, le nombre et la nature des stéréoisom"res. Feprésenter ces

isom"res dans l’espace.

>4

CH3   CH3

CH3

C-Cl9C-4

8/17/2019 Chimie Organique - Stéréochimie

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Chimie organique Stéréochimie

14- +tudier les stéréoisom"res de l’aldose $ C-/3-9C-&3-'9C-&3-'9C-3 en représentationsconventionnelles de Cram, de Gischer et de :e@man. )réciser les couples d’antipodes optiques.

%ndiquer un couple de diastéréoisom"res.

1&- (oit l’acide aminé &isoleucine' $ C-49C-/9C-&C-4'9C-&:-/'9C3/-a' Ce compose est il optiquement actif. Eustifier votre réponse. Combien d’antipodes

optiques prévoit9on \

 b' Feprésenter l’isoleucine en projection de :e@man et en projection de Gischer en

 précisant les configurations absolues des carbones as#métriques. )réciser les relations existant

entre les différents composés.

c' %ndiquer parmi les projections de Gischer de la question précédente celles qui peuvent

représenter la L9isoleucine.

d' Compléter la projection de Cram &S' de configuration &FF', ainsi que celle de :e@man

&C' et de Gicher &=' sachant que &S' et &C' sont conforméres et &C' et &=' sont

diastéréoisom"res.

1- %ndiquer les configurations des composés suivants, sont9ils optiquement actifs \

 

1=- %ndiquer la relation stéréochimique entre chacun des couples d’isom"res suivants $ 

3-

C-4 Cl

-

C-3

C2-

C-3

- Cl

Cl

C-3

-

-3 ]

-3 ]

C-3

C-3

-3 :-/

C-3

C-3

C

C/-

C-4

C C

-

C-7C-/

Cl-

-

Sr 

 :-/

C-4

Cl

3-

-

-

C-3

C/-

3-

-

-

C-4

C-3

3- C/-

C-4

-

-

-/ : C-

/3-

C-3

3-

-3 :-/

C-3

C-/3-

-3-

+t Je

- 3--3

+t

- 3-

- Je

NH3

C2H5

C/-

 :-/

  &S' &C' &='