Figure 3.27
Schéma d’un polarimètre
Une molécule chirale est dite dextrogyre (de dexter, un nom latin signiant « droit »,
et de gyros, un nom grec signiant « tourner ») si l’axe du prisme analyseur doit être
tourné vers la droite (dans le sens horaire) an de retrouver l’intensité maximale de
lumière. Une valeur positive (+) est attribuée arbitrairement à la rotation optique observée (α). Par opposition, une molécule chirale est dite lévogyre (de laevus, un nom latin
signiant « gauche ») si l’axe du prisme analyseur est tourné vers la gauche (dans le sens
antihoraire). La rotation optique (α) possède alors un signe négatif (−).
Puisque chaque molécule chirale est capable d’induire une rotation du plan de
polarisation et que cet effet est cumulatif, il va de soi que la rotation optique observée
(α) dépend de la concentration de l’échantillon. La rotation du plan dépend également de la nature de la molécule, de la longueur du tube à échantillon que doit
traverser la lumière polarisée, de la température ainsi que de la longueur d’onde de
la lumière polarisée incidente. An d’être en mesure de comparer l’activité optique
de différentes molécules chirales, la rotation optique observée (α) doit être standardisée. Le pouvoir rotatoire spéci?que ([α]
t
l ), reliant tous les paramètres variables, est
obtenu selon le calcul présenté dans l’équation 3.1. Le pouvoir rotatoire spécique est
une propriété phy sique au même titre que les points d’ébullition et de fusion, la masse
volumique, etc. Toutefois, cette propriété est caractéristique d’une molécule chirale.
Un chercheur qui synthétise une molécule chirale doit toujours tenir compte de ce
paramètre au moment de la caractérisation.
[α]
t
l = α
l ×c
(solvant)
(équation 3.1)
[α]
t
l = pouvoir rotatoire spécique (en degrés • dm
−1 • g
−1 • mL ; très souvent exprimé
en degrés) ;
t = température ( °C) ;
l = longueur d’onde de la lumière polarisée incidente ;
α = rotation optique observée (en degrés) ;
c = concentration (g/mL) ;
l = longueur de la cellule contenant l’échantillon (dm).
Dans la formule du pouvoir rotatoire spécique, la température est généralement
celle de la pièce, et la longueur d’onde correspond le plus souvent à celle de l’émission
de la raie D des lampes à vapeur de sodium, soit 589,3 nm. Dans de pareils cas, le symbole [α] D (alpha D) est utilisé pour représenter le pouvoir rotatoire spécique d’un
composé. Il convient également de noter que le solvant devrait toujours être indiqué
entre parenthèses, et que ce dernier ne doit surtout pas être chiral.
Exercice 3.21 Quel est le pouvoir rotatoire spécique de l’éthanol, l’alcool qui se
trouve dans les boissons alcoolisées ?
CH 3 OCH 2 OOH
éthanol
136 Chapitre 3 Isomérie