Composés cal'honés aromatiques et isomél'ie 163
0
11
CH3-C-CH3
H
1
C=O
1
H-C-OH
1
H-C-OH
1
H
H
1
H-C -OH
1
C=O
1
H-C-OH
1
H
(a) Propanone
(b) 2-Hydroxypropène
Glycéraldéhyde
Dihydroxyacétone
Figure 10.42 L'isomère tautomère de la
propanone, C3H60. Il s'agit d'un cas de tautomérie céto-énolique.
10. 7
La tautomérie
Figure 10.43 L'isomère tautomère
de l'ose le plus simple, en l'occurrence le glycéraldéhyde. Il s'agit
d'un cas de tautomérie céto-a ldéhydique.
Les isomères de structure dont il a été question jusqu'ici étaient en définitive des composés différents, existant comme tels, et dont la particularité était seulement de présenter une même formule moléculaire
ou, parfois aussi, un même groupe fonctionnel. On parle de tautomérie
lorsque des isomères peuvent se convertir physiquement l'un en l'autre
sur un bref laps de temps. Ce phénomène concerne généralement deux
isomères, qu'on appelle des tautomères. Leur conversion est rapide,
obéissant à un équilibre dynamique. Souvent, un de ces tautomères
est fortement favorisé par rapport à l'autre, de sorte que celui-ci est
largement prépondérant dans le mélange à l'équilibre. La position de
cet équilibre peut, par ailleurs être modifiée en changeant la température, le pH, voire le solvant dans lequel ce mélange est dissous. Ainsi, la
propanone est en équilibre avec une forme tautomère (figures 10.42a
et 10.42b). Dans les conditions ordinaires, la seconde forme 4 n'existe
qu'en quantité négligeable, mais cette proportion d'énol peut augmenter
si on diminue le pH par ajout d'acide. Des exemples importants de
tautomérie se présentent dans la chimie des glucides (chapitre 9). Ainsi,
le glycéraldéhyde, qui est un ose à trois carbones, peut se transformer
en dihydroxyacétone (figure 10.43) via un intermédiaire instable.
10.8
Stéréo-isomérie
Il a été démontré que les isomères de structure résultent d'un positionnement différent de groupes alkyle ou de groupes fonctionnels au sein
d'une molécule (section 10.14). Des isomères peuvent également exister
pour des molécules dont la formule de structure est la même. Ici, le
phénomène repose sur des orientations spatiales différentes de groupes
dans des molécules de même connexité. On parle de stéréo-isomérie.
La stéréo-isomérie revêt une importance capitale pour le monde du
vivant.
4. 10.42b, dite forme énolique, Nd.Tr.
.
/
Les tautomères sont des
isomères qui se transforment
rapidement l'un en l'autre
en obéissant à un équilibre
dynamique.
.,
La stéréo-isomérie apparaît
lorsque divers groupes
d'une molécule présentent
des orientations spatiales
différentes.
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CH3-C-CH3
H
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C=O
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H-C-OH
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H-C-OH
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H-C -OH
1
C=O
1
H-C-OH
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H
(a) Propanone
(b) 2-Hydroxypropène
Glycéraldéhyde
Dihydroxyacétone
Figure 10.42 L'isomère tautomère de la
propanone, C3H60. Il s'agit d'un cas de tautomérie céto-énolique.
10. 7
La tautomérie
Figure 10.43 L'isomère tautomère
de l'ose le plus simple, en l'occurrence le glycéraldéhyde. Il s'agit
d'un cas de tautomérie céto-a ldéhydique.
Les isomères de structure dont il a été question jusqu'ici étaient en définitive des composés différents, existant comme tels, et dont la particularité était seulement de présenter une même formule moléculaire
ou, parfois aussi, un même groupe fonctionnel. On parle de tautomérie
lorsque des isomères peuvent se convertir physiquement l'un en l'autre
sur un bref laps de temps. Ce phénomène concerne généralement deux
isomères, qu'on appelle des tautomères. Leur conversion est rapide,
obéissant à un équilibre dynamique. Souvent, un de ces tautomères
est fortement favorisé par rapport à l'autre, de sorte que celui-ci est
largement prépondérant dans le mélange à l'équilibre. La position de
cet équilibre peut, par ailleurs être modifiée en changeant la température, le pH, voire le solvant dans lequel ce mélange est dissous. Ainsi, la
propanone est en équilibre avec une forme tautomère (figures 10.42a
et 10.42b). Dans les conditions ordinaires, la seconde forme 4 n'existe
qu'en quantité négligeable, mais cette proportion d'énol peut augmenter
si on diminue le pH par ajout d'acide. Des exemples importants de
tautomérie se présentent dans la chimie des glucides (chapitre 9). Ainsi,
le glycéraldéhyde, qui est un ose à trois carbones, peut se transformer
en dihydroxyacétone (figure 10.43) via un intermédiaire instable.
10.8
Stéréo-isomérie
Il a été démontré que les isomères de structure résultent d'un positionnement différent de groupes alkyle ou de groupes fonctionnels au sein
d'une molécule (section 10.14). Des isomères peuvent également exister
pour des molécules dont la formule de structure est la même. Ici, le
phénomène repose sur des orientations spatiales différentes de groupes
dans des molécules de même connexité. On parle de stéréo-isomérie.
La stéréo-isomérie revêt une importance capitale pour le monde du
vivant.
4. 10.42b, dite forme énolique, Nd.Tr.
.
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Les tautomères sont des
isomères qui se transforment
rapidement l'un en l'autre
en obéissant à un équilibre
dynamique.
.,
La stéréo-isomérie apparaît
lorsque divers groupes
d'une molécule présentent
des orientations spatiales
différentes.