la chiralité : propriété structurale chiralité : propriété qua un objet de différer de son...

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Page 1: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un
Page 2: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

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: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

La chiralité : propriété structurale

Chiralité : propriété qu’a un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un miroir)

C2H5

CH3HOH

C2H5

CH3 HOH

(S)(R)

Page 4: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

La lumière : nature ondulatoire

Propagation de l’onde

Page 5: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

La lumière polarisée rectilignement

Lumière polarisée rectilignement : tous les plans de vibration sontcontenus dans un même plan

Page 6: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

La lumière naturelle

Lumière naturelle : tous les plans de vibration sont possibles

La lumière naturelle n’est donc pas polarisée rectilignement

Page 7: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Action d’un polariseur sur la lumière naturelle

Un polariseur polarise rectilignement la lumière naturelle

Page 8: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Mesure du pouvoir rotatoire : étape 1

Polariseur et analyseur parallèles : mauvaise précision

Page 9: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Polariseur et analyseur orthogonaux : bonne précision

Mesure du pouvoir rotatoire : étape 1

Page 10: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Déviation d’un angle du plan de polarisation

Mesure du pouvoir rotatoire : étape 2

Page 11: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Mesure du pouvoir rotatoire : étape 2

Déviation d’un angle du plan de polarisation : éclairement partiel

Page 12: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Mesure du pouvoir rotatoire : étape 3

Rotation d’un angle de l’analyseur : retour à l’écran noir

Page 13: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

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 14: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

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 15: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

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 16: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Enantiomérie

Enantiomères : deux molécules sont énantiomères si ce sont des stéréoisomères images l’un de l’autre dans un miroir

C2

H5

CH3

HO

H

C2

H5

CH3

HO

H

Couple d'énantiomères

(R) (S)

Page 17: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Chiralité sans carbones asymétriques

C C C

a

b

b

a

CCC

a

b

b

a

a b

a

b

b a

a

b

Page 18: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Chiralité sans carbones asymétriques

N

a

b

c

d

N

a

b

c

d

o+

+

o

Page 19: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Non chiralité avec carbones asymétriques

C C

CH3

CH3

OH OH

HH

Page 20: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

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 21: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

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 22: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Exemple de diastéréoisomérie

C C

CH3

H

CH3

H

C C

CH3

H

H

CH3

(E) but-2-ène(Z) but-2-ène

Page 23: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Exemple de diastéréoisomérie

C C

CHO CH2

OH

OH OH

HH

CC

CHOOHCH2

OHOH

HH

C C

CHO CH2

OH

OH H

HOH

CC

CHOOHCH2

OHH

HOH

(2S, 3R)(2R, 3S)

(2S, 3S)(2R, 3R)

: relation de diastéréoisomérie

: relation d'énantiomérie

Page 24: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Propriétés des diastéréoisoméres

H COOH

COOHH

HCOOH

HHOOC

O

O

O

Exemple :

rien

Δ

acide fumarique

( )isomère E

Tfus

=287°C

anhydride maleïque

-H2

O

Δ

acide maleïque

( )isomère Z

Tfus

= 131 °C

Page 25: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Propriétés des diastéréoisoméres

H COOH

COOHH

HCOOH

HHOOC

O

O

O

Exemple :

rien

Δ

acide fumarique

( )isomère E

Tfus

=287°C

anhydride maleïque

-H2

O

Δ

acide maleïque

( )isomère Z

Tfus

= 131 °C

Page 26: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Séparation de deux énantiomères

XR + XS Mélange racémique

Page 27: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Séparation de deux énantiomères

XR + XS Mélange racémique

XRY* + XSY*

Y* : stéréochimiquement pure

Page 28: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Séparation de deux énantiomères

XR + XS Mélange racémique

XRY* + XSY*

Séparation desdiastéréoisomères

XRY* XSY*

Y* : stéréochimiquement pure

Page 29: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Séparation de deux énantiomères

XR + XS Mélange racémique

XRY* + XSY*

Séparation desdiastéréoisomères

ScissionScission

XRY* XSY*

XR + Y* XS + Y*

Y* : stéréochimiquement pure

Page 30: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un

Séparation de deux énantiomères

XR + XS Mélange racémique

XRY* + XSY*

Séparation desdiastéréoisomères

ScissionScission

Séparation et récupération de Y*

Séparation et récupération de Y*

XRY* XSY*

XR + Y* XS + Y*

XR

Pur Pur

XS

Y* : stéréochimiquement pure

Page 31: La chiralité : propriété structurale Chiralité : propriété qua un objet de différer de son symétrique par rapport à un plan (ou de son image dans un