Fiche 7 • Orbitales moléculaires
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A
B
C
Ces difficultés disparaissent si l’on représente les orbitales moléculaires du benzène. On
a recours à six orbitales 1s 1 (hydrogène) et six carbones sp 2 dont l’orbitale p z reste non
hybridée (cf. éthylène) ; ces douze structures sont disposées en conformité avec la géométrie de la molécule C 6 H 6 .
6 C + 6 H
C 6 H 6
π
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
σ
π
σ
Le recouvrement des orbitales situées dans le plan des noyaux C et H conduit aux douze
liaisons s ; les six orbitales p restantes se conjuguent pour former trois orbitales p délocalisées, chacune représentée de part et d’autre du plan de la molécule par des lobes
symétriques. Le benzène prend finalement l’apparence d’un donut tranché par son milieu
et dont les deux moitiés (nuages électroniques formés par les liaisons p délocalisées)
prennent en sandwich les douze liaisons s. On symbolise fréquemment le benzène par la
formule C qui souligne la distribution périphérique des électrons p au moyen d’un cercle
inscrit dans l’hexagone formé par les noyaux de carbone.
Un grand nombre de molécules biologiques possèdent des systèmes d’orbitales p délocalisées : les acides aminés aromatiques (Fiche 34), les vitamines A, B1, B2, B3, B6, B12,
D, E, K et les coenzymes qui éventuellement en dérivent (Fiches 29, 30, 50, et 51), les
bases puriques et pyrimidiques (Fiche 75). Ces systèmes p conjugués peuvent être très
étendus, comme dans les caroténoïdes ou dans les tétrapyrroles : noyaux hème des cytochromes (Fiche 31), noyaux chlorine (chlorophylles) ou corrine (vitamine et coenzyme
B12, Fiche 50).
Une délocalisation électronique se manifeste dès que trois orbitales p parallèles sont
respectivement présentes sur trois atomes adjacents. Ces conditions minimales sont
réunies dans la liaison peptidique (Fiche 39) dont les caractéristiques géométriques et
physico-chimiques conditionnent en grande partie les structures secondaire et tertiaire
des protéines (Fiches 40 à 42).
9782100724185-Livre.indb 17
20/05/15 19:10
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Ces difficultés disparaissent si l’on représente les orbitales moléculaires du benzène. On
a recours à six orbitales 1s 1 (hydrogène) et six carbones sp 2 dont l’orbitale p z reste non
hybridée (cf. éthylène) ; ces douze structures sont disposées en conformité avec la géométrie de la molécule C 6 H 6 .
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Le recouvrement des orbitales situées dans le plan des noyaux C et H conduit aux douze
liaisons s ; les six orbitales p restantes se conjuguent pour former trois orbitales p délocalisées, chacune représentée de part et d’autre du plan de la molécule par des lobes
symétriques. Le benzène prend finalement l’apparence d’un donut tranché par son milieu
et dont les deux moitiés (nuages électroniques formés par les liaisons p délocalisées)
prennent en sandwich les douze liaisons s. On symbolise fréquemment le benzène par la
formule C qui souligne la distribution périphérique des électrons p au moyen d’un cercle
inscrit dans l’hexagone formé par les noyaux de carbone.
Un grand nombre de molécules biologiques possèdent des systèmes d’orbitales p délocalisées : les acides aminés aromatiques (Fiche 34), les vitamines A, B1, B2, B3, B6, B12,
D, E, K et les coenzymes qui éventuellement en dérivent (Fiches 29, 30, 50, et 51), les
bases puriques et pyrimidiques (Fiche 75). Ces systèmes p conjugués peuvent être très
étendus, comme dans les caroténoïdes ou dans les tétrapyrroles : noyaux hème des cytochromes (Fiche 31), noyaux chlorine (chlorophylles) ou corrine (vitamine et coenzyme
B12, Fiche 50).
Une délocalisation électronique se manifeste dès que trois orbitales p parallèles sont
respectivement présentes sur trois atomes adjacents. Ces conditions minimales sont
réunies dans la liaison peptidique (Fiche 39) dont les caractéristiques géométriques et
physico-chimiques conditionnent en grande partie les structures secondaire et tertiaire
des protéines (Fiches 40 à 42).
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