Page 114 - Chimie organique - cours de Pau 2- Brigitte Jamart

Chapitre 4 ■ La structure électronique des molécules

c) Les conséquences de la délocalisation des électrons
La conjugaison ou résonance, a deux types de conséquences, qui toutes deux jouent un rôle important
dans le comportement chimique.

m L'effet mésomère
La délocalisation des électrons peut être responsable de l'existence de charges électriques fraction-
naires (8+ ou 8-) dans l'hybride qui décrit la molécule. On dit alors qu'il s'exerce, du fait de cette
délocalisation un fet mésomère. Celui-ci peut être donneur (+ M), de la part d'un atome ou d'un
groupe d'atomes qui cède des électrons au reste de la molécule, ou accepteur (- M) de la part d'un
atome ou d'un groupe d'atomes qui reçoit des électrons du reste de la molécule.
Le buta-1,3-diène, exemple (a) du§ 4.4.1.a a précédemment été décrit comme un hybride de deux
formes limites. Mais on doit en considérer aussi une troisième, obtenue en opérant un déplacement
d'électrons opposés à celui qui conduit à la seconde :

{CH,=CH CH=CH,· CH,CH=CH CH, < CH,CH CH CH,}
A B C

Les formes B et C, de même structure, ont a priori le même poids, par ailleurs faible. Les charges
8+ et 8- qu'elles apportent dans l'hybride se compensent donc exactement et, dans la molécule réelle
il n'y a pas de pôles positif et négatif (cette conclusion rejoint du reste celle qui résulterait de simples
considérations de symétrie).
Le «portrait-robot » de l'hybride est donc simplement:

mais le faible poids des formes B et C par rapport à la forme A permet de dire que le caractère « partiel-
lement double» de la liaison centrale est plus faible que celui des deux liaisons extrêmes. Il n'y a pas,
en ce cas, d'effet mésomère.
L'acroléine a été décrite comme l'hybride de deux formes limites. En ce cas également, on pourrait
en envisager une troisième :

CH CH o}
{CH,= CH CH O CH, CH= CH O< CH,

Mais le poids de cette troisième forme est plus faible que celui des deux autres, car l'oxygène, p
élément fortement électronégatif, y est le siège d'une charge+. Elle peut être, en première approxima-
tion négligée par rapport aux deux premières, et l'hybride est donc effectivement décrit par: § 4.4.1.b
0+ 6
CH,CH CH O

Les charges ô+ et ô, dont la valeur absolue dépend du poids relatif donné à chacune des deux
formes limites retenues, résultent d'un qfet mésomère, donneur de la part du groupe C=Cet accep-
teur de la part du groupe C = 0.
Les charges créées par l'effet mésomère sont distinctes de celles qui peuvent, par ailleurs, " p
del'effet inductifetse superposent éventuellement2elles.Ainsi dans l'acroléineCH,=CH CH=O,
l'effet inductif exercé par l'oxygène crée un déficit sur la chaîne carbonée, principalement localisé sur § 4.3.2
le carbone du groupe CH= 0 (il s'affaiblit ensuite rapidement). L'effet mésomère, quant à lui, crée un
déficit localisé sur le carbone du groupe CH,:

6+..........6 « Effet inductif
CH CH CHO
2
ô+ 0- ~ Effet mésomère

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