CHAPITRE 2
Conformation des monosaccharides
et de leurs dérivés
2.1 SYMBOLES DE CONFORMATION : PYRANOSES
Les conformations remarquables du cycle oxane (tétrahydropyranne) des pyranoses sont les mêmes que celles du cyclohexane. On numérote les carbones à partir du carbone hémiacétalique, dit anornérique. Cette convention n’est pas conforme à la règle de numérotation des hétérocycles, qui attribue le numéro 1 à
l’hétéroatome (ici, l’oxygène). Représentons l’oxane avec les carbones 1, 3 et 5
dans un plan horizontal, les carbones 1 et 4 dans le plan du papier censé vertical,
et l’oxygène cyclique en arrière du plan du papier. L‘observateur situé au-dessus
du cycle voit les numéros défiler dans le sens des aiguilles d’une montre. Dans un
pyranose, tous les carbones, ou presque tous, sont substitués, mais pour la commodité de l’exposé, il suffira d’introduire un substituant R à un site arbitraire.
L‘équation (2.1) représente alors l’extension à la chimie des pyranoses de l’équilibre classique de conformation du cyclohexane.
Le symbole 4C1 de la conformation 2.1 indique que dans la représentation
conventionnelle, les carbones 1 et 4 sont respectivement au-dessous et au-dessus
du plan moyen de la molécule. Le symbole de la conformation 2.2 est alors lC4.
De même, l’énantiomère 2.3 du pyranose 2.1 donne lieu à un équilibre conformationnel (2.2), symétrique du précédent, auquel correspondent, selon notre convention, les symboles IC4 et 4C1.
On voit qu’on aboutit à un résultat choquant : la convention attribue le même
symbole 4C1 aux conformations 2.1 et 2.4, ni superposables ni symétriques. Les
symboles ;Cj n’ont un sens que si on connaît la série D ou L du pyranose, qu’il
faut introduire pour lever l’ambiguïté. Si le sucre schématique 2.1 appartient à la
série D, les symboles corrects des conformations 2.1,2.2,2.3 et 2.4 sont alors respectivement D 4 C , , D-’C4, L-’C4 et L 4 C , . Remarquez que l’énantiomère d’une
molécule en conformation D-4C1 est une molécule en conformation
L-’C4, alors que ces deux molécules se comportent identiquement dans tout environnement achiral.
Les pyranoses contenant une double liaison cyclique ou un cycle oxirane
fondu, qui sont d’importants intermédiaires de synthèse, existent en conformation
demi-chaise. On donnera leur description symbolique au moment de les traiter.
Conformation des monosaccharides
et de leurs dérivés
2.1 SYMBOLES DE CONFORMATION : PYRANOSES
Les conformations remarquables du cycle oxane (tétrahydropyranne) des pyranoses sont les mêmes que celles du cyclohexane. On numérote les carbones à partir du carbone hémiacétalique, dit anornérique. Cette convention n’est pas conforme à la règle de numérotation des hétérocycles, qui attribue le numéro 1 à
l’hétéroatome (ici, l’oxygène). Représentons l’oxane avec les carbones 1, 3 et 5
dans un plan horizontal, les carbones 1 et 4 dans le plan du papier censé vertical,
et l’oxygène cyclique en arrière du plan du papier. L‘observateur situé au-dessus
du cycle voit les numéros défiler dans le sens des aiguilles d’une montre. Dans un
pyranose, tous les carbones, ou presque tous, sont substitués, mais pour la commodité de l’exposé, il suffira d’introduire un substituant R à un site arbitraire.
L‘équation (2.1) représente alors l’extension à la chimie des pyranoses de l’équilibre classique de conformation du cyclohexane.
Le symbole 4C1 de la conformation 2.1 indique que dans la représentation
conventionnelle, les carbones 1 et 4 sont respectivement au-dessous et au-dessus
du plan moyen de la molécule. Le symbole de la conformation 2.2 est alors lC4.
De même, l’énantiomère 2.3 du pyranose 2.1 donne lieu à un équilibre conformationnel (2.2), symétrique du précédent, auquel correspondent, selon notre convention, les symboles IC4 et 4C1.
On voit qu’on aboutit à un résultat choquant : la convention attribue le même
symbole 4C1 aux conformations 2.1 et 2.4, ni superposables ni symétriques. Les
symboles ;Cj n’ont un sens que si on connaît la série D ou L du pyranose, qu’il
faut introduire pour lever l’ambiguïté. Si le sucre schématique 2.1 appartient à la
série D, les symboles corrects des conformations 2.1,2.2,2.3 et 2.4 sont alors respectivement D 4 C , , D-’C4, L-’C4 et L 4 C , . Remarquez que l’énantiomère d’une
molécule en conformation D-4C1 est une molécule en conformation
L-’C4, alors que ces deux molécules se comportent identiquement dans tout environnement achiral.
Les pyranoses contenant une double liaison cyclique ou un cycle oxirane
fondu, qui sont d’importants intermédiaires de synthèse, existent en conformation
demi-chaise. On donnera leur description symbolique au moment de les traiter.