Figure 3.7 Diagramme énergétique des conformations de l’éthane
des divers états conformationnels peut être conçu en fonction de l’angle dièdre entre
deux groupements présélectionnés, H et H (voir la ?gure 3.7).
Toutes les conformations décalées (ou éclipsées) de l’éthane sont équivalentes entre
elles. Toutefois, dans le cas du butane, où l’un des hydrogènes de chacun des carbones
antérieur et postérieur de l’éthane est remplacé par un groupement méthyle (OCH 3 ),
la situation est différente.
Pour le butane, ce sont les carbones 2 et 3 de la chaîne principale (deux carbones
voisins) qui sont généralement choisis pour l’axe de liaison dans la projection de
Newman. Les groupements en périphérie de l’axe COC examiné sont représentés en
formule semi-développée. Bien qu’il soit possible d’observer des similitudes avec le
diagramme énergétique de l’éthane, c’est-à-dire une alternance entre les conformations
décalées et éclipsées, toutes les conformations décalées (ou éclipsées) du butane ne sont
pas équivalentes. En effet, l’encombrement stérique est plus important pour certaines
conformations, puisque les groupements méthyles sont nettement plus volumineux que
les hydrogènes. Ainsi, en dressant le diagramme énergétique de la molécule de butane,
les valeurs énergétiques des conformations sont, tout d’abord, plus élevées que celles de
l’éthane, et des ?uctuations importantes d’énergie sont observées. La différence entre
certaines conformations décalées s’explique par une répulsion électronique particulière
qui se produit entre des atomes ou des groupes d’atomes dont l’angle dièdre est de 60°.
Cette tension stérique porte le nom d’interaction gauche ou effet gauche (du terme
français « gauche » qui veut dire « embarrassé ») (voir la ?gure 3.8).
Les conformations B, D et F sont, par défaut, plus stables que les conformations
A, C et E, car ce sont des conformations décalées. Les conformères B et F sont équivalents et présentent une interaction gauche principale de type CH 3 ↔ CH 3 (ainsi que
deux interactions gauches de type CH 3 ↔ H). Par contre, le conformère D possède deux
groupements OCH 3 positionnés de manière antipériplanaire (opposée), avec un angle
dièdre de 180°. Il n’y a donc pas d’interaction gauche principale de type CH 3 ↔ CH 3
(malgré la présence de quatre interactions gauches de type CH 3 ↔ H). Le conformère
D est, par conséquent, plus stable que les conformères B et F. Le conformère D porte
le nom de conformation décalée anti. Les conformères B et F, pour leur part, sont des
conformations décalées gauches.
Dans la conformation décalée
de l’éthane, les interactions
gauches entre les hydrogènes
sont négligeables.
REMARQUE
108 Chapitre 3 Isomérie
des divers états conformationnels peut être conçu en fonction de l’angle dièdre entre
deux groupements présélectionnés, H et H (voir la ?gure 3.7).
Toutes les conformations décalées (ou éclipsées) de l’éthane sont équivalentes entre
elles. Toutefois, dans le cas du butane, où l’un des hydrogènes de chacun des carbones
antérieur et postérieur de l’éthane est remplacé par un groupement méthyle (OCH 3 ),
la situation est différente.
Pour le butane, ce sont les carbones 2 et 3 de la chaîne principale (deux carbones
voisins) qui sont généralement choisis pour l’axe de liaison dans la projection de
Newman. Les groupements en périphérie de l’axe COC examiné sont représentés en
formule semi-développée. Bien qu’il soit possible d’observer des similitudes avec le
diagramme énergétique de l’éthane, c’est-à-dire une alternance entre les conformations
décalées et éclipsées, toutes les conformations décalées (ou éclipsées) du butane ne sont
pas équivalentes. En effet, l’encombrement stérique est plus important pour certaines
conformations, puisque les groupements méthyles sont nettement plus volumineux que
les hydrogènes. Ainsi, en dressant le diagramme énergétique de la molécule de butane,
les valeurs énergétiques des conformations sont, tout d’abord, plus élevées que celles de
l’éthane, et des ?uctuations importantes d’énergie sont observées. La différence entre
certaines conformations décalées s’explique par une répulsion électronique particulière
qui se produit entre des atomes ou des groupes d’atomes dont l’angle dièdre est de 60°.
Cette tension stérique porte le nom d’interaction gauche ou effet gauche (du terme
français « gauche » qui veut dire « embarrassé ») (voir la ?gure 3.8).
Les conformations B, D et F sont, par défaut, plus stables que les conformations
A, C et E, car ce sont des conformations décalées. Les conformères B et F sont équivalents et présentent une interaction gauche principale de type CH 3 ↔ CH 3 (ainsi que
deux interactions gauches de type CH 3 ↔ H). Par contre, le conformère D possède deux
groupements OCH 3 positionnés de manière antipériplanaire (opposée), avec un angle
dièdre de 180°. Il n’y a donc pas d’interaction gauche principale de type CH 3 ↔ CH 3
(malgré la présence de quatre interactions gauches de type CH 3 ↔ H). Le conformère
D est, par conséquent, plus stable que les conformères B et F. Le conformère D porte
le nom de conformation décalée anti. Les conformères B et F, pour leur part, sont des
conformations décalées gauches.
Dans la conformation décalée
de l’éthane, les interactions
gauches entre les hydrogènes
sont négligeables.
REMARQUE
108 Chapitre 3 Isomérie