2.6 • Stéréochimie des cycles
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L’analyse structurale de ces cycles en tenant compte de l’angle de
valence d’environ 109˚ fait apparaître une infinité de conformations.
➤ Celle qui est thermodynamiquement la plus stable porte le nom de
conformation « chaise » (fig. 2.25b).
➤ Il existe également une conformation « bateau » moins stable en
raison des interactions éclipsées entre les hydrogènes (fig. 2.25c).
➤ Sur la forme chaise, il existe deux types d’hydrogènes : les hydrogènes axiaux (représentés en rouge) qui sont perpendiculaires au
plan moyen de la molécule et les hydrogènes équatoriaux (représentés en noir) qui sont dans le plan moyen de la molécule
(fig. 2.25b). Il y a donc six liaisons équatoriales et six liaisons
axiales. Ces différentes conformations peuvent être décrites par la
représentation de Newman (fig. 2.25d et 2.25e).
➤ Il existe deux formes chaises (fig. 2.26) en équilibre dont les
hydrogènes passent rapidement et alternativement de la position
axiale à la position équatoriale.
Figure 2.26 Équilibres conformationnels entre les deux formes chaises du
cyclohexane.
Cette inversion des formes chaises se fait par passage à travers une
infinité de formes flexibles dont la forme bateau est un élément particulier. Dans le cas du cyclohexane les deux formes chaises I et II sont
équiprobables car elles ont la même stabilité. Il n’en est pas de même
lorsque dans le cyclohexane un atome d’hydrogène est remplacé par
un substituant R (fig. 2.27). Le substituant R pourra bien sûr être en
position axiale ou équatoriale.
Figure 2.27 Équilibre chaise ⇔ ⇔ ⇔
⇔ chaise des cyclohexanes substitués.
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H
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I
I I
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R
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H
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H
H
H
H
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H
H
R
H
H
H
H
interactions 1,3-diaxiales
interactions gauche
A
E