Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la...

65

Transcript of Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la...

Page 1: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.
Page 2: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 3: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 4: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 5: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 6: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 7: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 8: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Stéréoisomères = deux isomères :

ayant même enchaînement d'atomes

différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace

Page 9: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

C2H5

CH3HOH

C2H5

CH3HOH

vers l'arrièrevers l'observateurplan de la figure

(la plus utilisée) ou

Représentation conventionnelle

Page 10: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Représentation conventionnelle

EtMeBr

OHCH3

H2N : exemple avec deux carbones

Page 11: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Représentation conventionnelle

EtMeBr

OHCH3

H2N : exemple avec deux carbones

C2H5

CH3HOH

: direction non spécifiée

Page 12: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Perspective

a

cb

f

d e

a

fc

e

b

d

Page 13: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Perspective de Newman

a

fc

e

b

d a

cbf

d e

Page 14: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Perspective de Newman

a

fc

e

b

d a

cbf

d e

C CMe

H

H

MeMe H

H Me

Page 15: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Perspective de Newman

Page 16: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 17: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 18: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 19: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Possibilités de conformation

CH3

CH3H

H

H

H

C C

CH3

CH3H

H

H

H

Axe C2-C3

4

32

1

Page 20: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Possibilités de conformation

CH3

CH3H

H

H

H

C C

CH3

CH3H

H

H

H

Axe C2-C3

4

32

1

C C

CH3

CH3H

H

H

H

C C

CH3 CH3

H HH H

Page 21: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Impossibilité de conformation

C C

H CH3

CH3H

H

Me

Me

H

4

321Axe C2-C3

Page 22: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations de l’éthane

Conformation éclipsée :

Conformation décalée :

C C

H H

H HH H

H

HH

H

HH

C C

H

HH

H

H

H H

HHH

H H

Page 23: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations de l’éthane

H

HHH

HH

HH

H

HH

H

HHH

H H HH

HH

H

HH

H

HH

H

HH

(°)240180120600

11,7

Ep (kJ.mol-1)

Page 24: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du butane

C C

Me

HH

H

H

MeMe

HHH

H Me

Page 25: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du butane

C C

Me

HH

H

H

MeMe

HHH

H Me

décaléegauche

éclipséeéclipséeéclipsée décalée anti

décaléegauche

éclipsée

Page 26: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du butane

20 %60 %20 %

25

3,3

13,8

360300

Ep (kJ.mol-1)

0 60 120 180 240 (°)

Page 27: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

H axial :

H équatorial :

Conformation chaise

Page 28: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Conformation chaise

Page 29: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Conformation chaise

Page 30: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

a a

a

a

a

a

ee

e

e

e

ea

e

a

e

e

a a

e

Conformation chaise

Page 31: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

a a

a

a

a

a

ee

e

e

e

ea

e

a

e

e

a a

e

Conformation chaise

Page 32: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Conformation bateau

m mb b

e e

a a

a

e

a

e

aa a

ee

ee

a

b : beauprém : mât

Page 33: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Conformation bateau

Page 34: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Conformation twist, ou croisée

Page 35: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Conformation twist, ou croisée

Page 36: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Interconversion entre chaises

X (a)

Y (e)

Y (a)

X (e)6

6 55

4

4

33 2

2

1

1

Page 37: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Interconversion entre chaises

0

23

Ep (kJ.mol-1)

20

45

Page 38: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Interconversion entre chaises

0

23

Ep (kJ.mol-1)

20

45

Page 39: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Interconversion entre chaises

0

23

Ep (kJ.mol-1)

20

45

Page 40: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Conformations du cyclohexane

Interconversion entre chaises

0

23

Ep (kJ.mol-1)

20

45

Page 41: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Etude du cyclohexane monosubstitué

Interaction diaxiale 1-3

Me (a)

Me (e)Exemple :

94 %6 %

X (a)H

H

X (e)

HH

Répulsion :

>4

11

2

23

4

556

6

3

Page 42: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Etude du cyclohexane monosubstitué

Interaction gauche

Me (a)

Me (e)Exemple :

94 %6 %

XXaxial

gauche

Page 43: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Etude du cyclohexane monosubstitué

Interaction gauche

Me (a)

Me (e)Exemple :

94 %6 %

XX

X

X

axialgauche

équatorial anti

Page 44: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Etude du cyclohexane monosubstitué

Interaction gauche

Me (a)

Me (e)Exemple :

94 %6 %

XX

X

X

axialgauche

équatorial antiplus

stable

Page 45: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 46: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Différents types d'isomériepour deux structures A et B

non

non

non

oui

oui

oui

oui

non

DiastéréoisomèresEnantiomères

A et B sont-ellesimages l'une del'autre dans unmiroir ?

Stéréoisomèresde configuration

Stéréoisomèresde conformation

Peut-on passer de A à B uniquement par des rotationsautour de liaisons simples ?

Stéréoisomères

Isomères de constitution• isomérie de chaîne• isomérie de position• isomérie de fonction

A et B ont-elles le mêmeenchaînement d'atomes ?

Structuresdifférentes

Structuresidentiques

A et B sont-ellessuperposables ?

Page 47: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Exemples de configurations

a

dc

b

a

db

c

2 configurations

a ° b ° c ° da > b > c > d

Page 48: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Exemples de configurations

a

dc

b

a

db

c

2 configurations

a ° b ° c ° d

C C

a

b

a'

b'

C C

a

b

b'

a'

2 configurations

a > b > c > d

Page 49: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Règles sur les atomes

rang 1

rang 2

rang 3

C

H

H H H

C

H

OC

HHC

H H H

A

OH

CH3-CH-CH2-CH3

Page 50: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Règles sur les atomes

rang 1

rang 2

rang 3

C

H

H H H

C

H

OC

HHC

H H H

A

OH

CH3-CH-CH2-CH3

Règle 1 : la priorité des atomes va dans le sens décroissant de leur nombre atomique ZCl > O > C > H

Z : 17 8 6 1

Page 51: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Règles sur les atomes

rang 1

rang 2

rang 3

C

H

H H H

C

H

OC

HHC

H H H

A

OH

CH3-CH-CH2-CH3

Règle 1 : la priorité des atomes va dans le sens décroissant de leur nombre atomique Z

Règle 2 : pour deux isotopes, celui de masse molaire la plus élevée est proiritaire

Cl > O > C > HZ : 17 8 6 1

D > HZ 1 1A 2 1

Page 52: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Règles sur les substituants

On s’interesse aux atomes de rang 1 :

• Si B > B’ > B’’ > B’’’ : les substituants ont l’ordre de priorité des atomes• Si il y a une ambiguïté (ex : B = B’) :

on classe de façon décroisante les atomes de rang 2-> sur B : C1 ≥ C2 ≥ C3 ≥ C4

-> sur B' : C’1 ≥ C’2 ≥ C’3 ≥ C’4

Si C1 > C'1 alors les substituants suivent le même ordre

Si C'1 > C1 alors les substituants suivent le même ordre

Si C1 = C'1 alors on compare C2 et C’2 avec la même technique …

Si on arrive jusqu'à C4 et C’4 sans pouvoir conclure, on passe au rang 3, etc …

A : atome étudié

Bi : atomes de rang 1

Ci : atomes de rang 2, …

Page 53: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Exemples

C*

Br

FCl

H

Page 54: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Exemples

C*

CH3

CH2OHCl

H

Page 55: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Règle de Cahn, Ingold et Prelog

Exemples

C*

CHO

CH2OHHO

H

Page 56: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des C*

( R ou S )

C*

a

bd

c

••

a

cb

SR

c b

a

• •

• groupe d derrière

a > b > c > d

Page 57: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des C*

Exemples

C*

CH3

CH2-CH3HO

H

Page 58: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des C*

Exemples

C

CH3

C

HO

H

CH2CH3

OHH

Page 59: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des double liaisons( Z ou E )

a > b et a’ > b’

C C

a

b

a'

b'

C C

a

b

b'

a'

(Entgegen = à l'opposé)

E

(Zusammen = ensemble)

Z

Page 60: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des cycles( cis ou trans )

2 groupes en cis sont du même côté du plan moyen du cycle

CH3

CH3(cis) 1,3-diméthyl cyclohexane

Page 61: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des cycles( cis ou trans )

2 groupes en cis sont du même côté du plan moyen du cycle

CH3

CH3(cis) 1,3-diméthyl cyclohexane

Page 62: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des cycles( cis ou trans )

2 groupes en trans sont de part et d’autre du plan moyen du cycle

OH

OH

(trans) cyclohexane-1,2-diol

Page 63: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des cycles( cis ou trans )

2 groupes en trans sont de part et d’autre du plan moyen du cycle

OH

OH

(trans) cyclohexane-1,2-diol

Page 64: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.

Nomenclature des cycles( cis ou trans )

OH

OH

OH

OHLes deux configurations trans du cyclohexane-1,2-diol

Page 65: Stéréoisomères = deux isomères : ayant même enchaînement d'atomes différant par la disposition de leurs atomes dans l'espace.