Idées clés
La stéréochimie s’intéresse à l’arrangement tridimensionnel des atomes. Des molécules de même connectivité mais d’arrangement spatial différent peuvent se comporter très différemment, surtout avec des réactifs chiraux et dans les cellules vivantes.
- Un stéréocentre est un carbone portant quatre groupes différents. Une molécule à n stéréocentres a au plus 2ⁿ stéréoisomères.
- Les énantiomères sont des images spéculaires non superposables, de pouvoir rotatoire égal et opposé. Les diastéréoisomères sont des stéréoisomères qui ne sont pas images l’un de l’autre.
- Un composé méso a des stéréocentres mais un plan de symétrie interne ; il est donc achiral et optiquement inactif, et réduit le nombre d’isomères.
- Le pouvoir rotatoire spécifique est [α] = α ÷ (l × c) avec l en dm et c en g/mL. L’excès énantiomérique est ee = |R − S| ÷ (R + S) × 100, et un mélange racémique a ee = 0.
Équations clés
stereoisomers ≤ 2ⁿ[α] = α ÷ (l × c)ee = |R − S| ÷ (R + S) × 100optical purity = ee
Exemple résolu
L’acide tartrique a deux stéréocentres, donc au plus 2² = 4 stéréoisomères, mais comme l’un est méso il n’y en a que trois : les énantiomères (R,R) et (S,S) et la forme méso. Un échantillon à 75 % de R et 25 % de S a ee = 50 %, donc son pouvoir rotatoire est la moitié de celui de la forme R pure.
Erreurs fréquentes
- Supposer 2ⁿ isomères sans vérifier l’existence d’une forme méso.
- Prendre R et S pour + et −. L’étiquette R ou S ne dit rien du sens du pouvoir rotatoire.
- Appeler un mélange racémique optiquement actif. Les deux rotations s’annulent.
Pratique
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