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CHAP. 10 – STÉRÉOCHIMIE
– dans les cas ω = 60° ; 180° ; 300°, les atomes d’hydrogène du carbone avant sont
le plus éloignés possibles des atomes d’hydrogène du carbone arrière, comme cela
est visible sur la projection NEWMAN. La conformation s’appelle conformation
décalée.
ω = 0°
éclipsée
ω = 120°
éclipsée
ω = 240°
éclipsée
H 1
3 H
H
2
H
6
H
5
4 H
H
1
H
3
H
2
H 6
H 5
H 4
H
1
3 H
H 2
H 4
H 6
5 H
H
1
H
3
H
2
H
4
H
6
H
5
H 1
3
H
H
2
H 5
H 4
6
H
H
1
H 3
H 2
H 5
H 4
H 6
ω = 60°
décalée
ω = 180°
décalée
ω = 300°
décalée
Figure 10.8 – Les six conformations particulières de la molécule d’éthane en projection de
NEWMAN
Dans un modèle de représentation des atomes par des sphères dures (caractérisées par
leur rayon de VAN DER WAALS), un simple calcul géométrique permet de montrer
qu’en conformation éclipsée, deux atomes d’hydrogène s’interpénètrent. En conformation décalée, cette interpénétration des sphères de VAN DER WAALS est moindre,
car les deux atomes d’hydrogène sont plus éloignés. Les études théoriques de modélisation moléculaire considèrent que cette interpénétration contribue pour moins
de 10 % à la différence d’énergie entre les deux conformations. Dans le modèle
des orbitales moléculaires, il faut prendre en compte la répulsion des doublets électroniques de liaison C − H. Les autres interactions sont négligeables. De ce fait, la
courbe d’énergie potentielle de la molécule en fonction de l’angle ω présente l’allure
de la figure 10.9.
E p / kJ.mol
−1
11,2
0
ω / °
0
60
120
180
240
300
360
Figure 10.9 – Courbe d’énergie potentielle conformationnelle pour la molécule d’éthane en
fonction de l’angle de torsion ω
L’énergie potentielle est toujours définie à une constante près ce qui justifie le choix
arbitraire de poser comme origine des énergies potentielles celle de la conformation de plus basse énergie. Expérimentalement la différence d’énergie entre les deux
conformations est évaluée à 0,116 eV. Toutefois, cette unité est rarement utilisée par
les chimistes qui préfèrent travailler en grandeurs ramenées à l’unité de quantité de
CHAP. 10 – STÉRÉOCHIMIE
– dans les cas ω = 60° ; 180° ; 300°, les atomes d’hydrogène du carbone avant sont
le plus éloignés possibles des atomes d’hydrogène du carbone arrière, comme cela
est visible sur la projection NEWMAN. La conformation s’appelle conformation
décalée.
ω = 0°
éclipsée
ω = 120°
éclipsée
ω = 240°
éclipsée
H 1
3 H
H
2
H
6
H
5
4 H
H
1
H
3
H
2
H 6
H 5
H 4
H
1
3 H
H 2
H 4
H 6
5 H
H
1
H
3
H
2
H
4
H
6
H
5
H 1
3
H
H
2
H 5
H 4
6
H
H
1
H 3
H 2
H 5
H 4
H 6
ω = 60°
décalée
ω = 180°
décalée
ω = 300°
décalée
Figure 10.8 – Les six conformations particulières de la molécule d’éthane en projection de
NEWMAN
Dans un modèle de représentation des atomes par des sphères dures (caractérisées par
leur rayon de VAN DER WAALS), un simple calcul géométrique permet de montrer
qu’en conformation éclipsée, deux atomes d’hydrogène s’interpénètrent. En conformation décalée, cette interpénétration des sphères de VAN DER WAALS est moindre,
car les deux atomes d’hydrogène sont plus éloignés. Les études théoriques de modélisation moléculaire considèrent que cette interpénétration contribue pour moins
de 10 % à la différence d’énergie entre les deux conformations. Dans le modèle
des orbitales moléculaires, il faut prendre en compte la répulsion des doublets électroniques de liaison C − H. Les autres interactions sont négligeables. De ce fait, la
courbe d’énergie potentielle de la molécule en fonction de l’angle ω présente l’allure
de la figure 10.9.
E p / kJ.mol
−1
11,2
0
ω / °
0
60
120
180
240
300
360
Figure 10.9 – Courbe d’énergie potentielle conformationnelle pour la molécule d’éthane en
fonction de l’angle de torsion ω
L’énergie potentielle est toujours définie à une constante près ce qui justifie le choix
arbitraire de poser comme origine des énergies potentielles celle de la conformation de plus basse énergie. Expérimentalement la différence d’énergie entre les deux
conformations est évaluée à 0,116 eV. Toutefois, cette unité est rarement utilisée par
les chimistes qui préfèrent travailler en grandeurs ramenées à l’unité de quantité de