Page 53 - Chimie organique - cours de Pau 2- Brigitte Jamart

Partie 1 ■ Chimie organique générale

'ouesio2.D
Dans le cas du propane CH,CH,CH,, la courbe de variation de l'énergie potentielle au cours
d'une rotation complète (360%) d'un CH, par rapport au reste de la molécule a la même allure que
)
pour l'éthane (fig. 2.5), mais la barrière d'énergie est plus élevée (I4,2 kJ·mol'. Quelle explica-
tion pourrait-on proposer?
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Les mêmes principes sont valables dans le cas de chaînes plus longues. Elles tendent donc à
adopter préférentiellement une forme « en zigzag» dans laquelle les liaisons C-C sont dans un
même plan et les liaisons C-H portées par deux carbones voisins sont systématiquement décalées
(cf. fig. 2.6). La possibilité d'une rotation au niveau de chaque liaison C-C subsiste cependant, de
sorte que les chaînes carbonées ne sont pas rigides et peuvent prendre également toutes sortes
d'autres conformations.

HH HH Figure 2.6 La conformation préférentielle
I des chaînes carbonées acycliques
saturées.
H A, C H Au niveau de chaque liaison CC d'une chaîne
c
carbonée de la forme CH, ( CH,), CH,, il
existe une possibilité de libre rotation. De telles
HH chaînes sont donc très « flexibles », et peuvent
prendre toutes sortes de formes, depuis une
forme « allongée » en zig-zag (ci-contre), jusqu'à
une forme « pelotonnée » très compacte. La forme
en zig-zag, où toutes les liaisons CC sont dans
un même plan, est cependant préférée, car il y
correspond une énergie potentielle minimale
pour la molécule, du fait que les liaisons CH
de deux carbones voisins sont toujours décalées.

b) Cas du butane
Dans le cas du butane, ces phénomènes sont plus complexes. En effet, la rotation de la liaison C,C,
conduit la molécule à adopter deux types de conformations limites décalées et deux types de conforma-
tions limites éclipsées. (cf. fig. 2.7). Le conformère décalé anti dans lequel les méthyles sont les plus
éloignés correspond à la forme la plus stable puisque l'encombrement stérique est minimal. Une rota-
tion de 60 degrés du carbone arrière permet d'aboutir à une conformation éclipsée moins stable de
15,9 kJ· mol' où chaque méthyle s'éclipse respectivement avec un hydrogène. Une rotation de
60 degrés supplémentaires aboutit à une forme décaléegauche qui rapproche les deux méthyles l'un de
l'autre créant une gène stérique appelée interaction gauche, le conformère gauche est de ce fait plus
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énergétique que le conformère anti : la différence est de 3,8 kJ · mol , Une rotation supplémentaire de
60 degrés conduit à une nouvelle forme éclipsée où deux groupements méthyles se superposent corres-
pondant au conformère le plus énergétique du butane se situant à 18,8 kJ·mol 'du conformère anti.

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