Page 286 - Chimie organique - cours de Pau 2- Brigitte Jamart

Chapitre 12 Les arènes

La représentation de toutes ses formes limites, et de son hybride, montre qu'effectivement les
deux doublets r et le doublet n (non liant) sont totalement délocalisés sur l'ensemble du cycle, et
que la charge - l est également distribuée entre les cinq carbones :

-0,2 -0,2

ou

-0,2

Cet anion est la base conjuguée [cf. 5.5.1] du ce qui montre que la charge - l n'est pas portée
par un carbone déterminé, mais distribuée, de
cyclopenta-1 ,3-diène: telle sorte que son barycentre se trouve au
-
1
Q ..-- Q centre du pentagone.
En revanche, le cyclobutadiène, avec quatre élec-
2
trons délocalisés ne satisfait pas à la règle de
H H H Hückel, et n'est pas aromatique. Il est même très
instable, et ne peut être observé qu'à très basse
température (- 260 C). De même, le cyclooc-
et sa stabilité particulière, associée à son carac-
ta- l ,3,5,7-tétraène, avec huit carbones et quatre
tère aromatique, rend sa formation (réaction l)
doubles liaisons conjuguées (huit électrons délo-
facile. Inversement, sa protonation (réaction 2)
calisés) ne manifeste que les caractères chimiques
est défavorisée, à la fois par la perte de stabilité
d'un alcène (réactions d'addition, d'oxydation, ...).
qui en résulterait (par « immobilisation » de l'un
Sa molécule n'est d'ailleurs pas plane.
des doublets dans la liaison CH), et par la
dispersion de la charge -, qui rend les cinq
carbones peu nucléophiles.
La conséquence au plan chimique est que le
cyclopenta-1 ,3-diène présente un caractère acide □
marqué : son pK, [cf. 5.5.1] vaut l6, alors que la
valeur habituelle pour un groupe CH-, adjacent à
une double liaison est 40. Cyclobuta-1,3-diène
En d'autres termes, les deux H du groupe CH,,
dans le cyclopenta-l,3-diène sont « labiles », p
comme l'est (pour d'autres raisons) l'H terminal
§ 10.2 et
des alcynes vrais. Il en résulte les mêmes possi-
10.2.3.a
bilités de réactions, par exemple une alkylation
2
après métallation.
Par ailleurs, l'anion cyclopentadiényle forme page 239
avec certains ions métalliques des « composés Cycloocta-1,3,5,7-tétraène
sandwich » appelés métallocènes, comme le
ferrocène formé autour d'un ion Fe?+, Au-delà, l'hydrocarbure cyclique à dix carbones,
comportant cinq doubles liaisons conjuguées,
est plan et aromatique, mais le suivant (douze
Ferrocène carbones et six doubles liaisons) est de nouveau
non plan et non aromatique, etc.

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