Page 60 - Chimie organique - cours de Pau 2- Brigitte Jamart

Chapitre 2 ■ La géométrie des molécules organiques

2.3.3 Enchaînements non saturés

a) Doubles liaisons
Les trois directions de liaison d'un carbone « éthylénique » forment, dans un même plan, trois
angles de 120°. Lorsque deux carbones s'unissent par une double liaison, toutes les liaisons du 2
§ 2.2
groupement )c=c( sont en permanence dans un même plan, et ces deux carbones ne peuvent
2
pas tourner l'un par rapport à l'autre comme le font des carbones unis par une simple liaison. Cet
chap. 4,
enchaînement constitue donc un maillon rigide et plan dans les chaînes carbonées. § 4.2.2.c
La description de la double liaison dans le modèle des orbitales moléculaires rend compte de ce
blocage de rotation. Elle montre que deux carbones doublement liés ne peuvent tourner l'un par
rapport à l'autre que si l'une des deux liaisons (en l'occurrence la « liaisons T ») est rompue, et cette
p
rupture exige une énergie importante, del' ordre de 270 kJ · mol . On peut donc considérer qu'entre
les deux formes planes, qui différeraient par une rotation de 180° de l'un des carbones par rapport à
§ 2.3.1.a
1
l'autre, il existe une barrière d'énergie de 270 kJ · mol- . À la température ordinaire, son franchisse-
ment est impossible; mais à température élevée (400-500 °C), ou sous l'action du rayonnement, il p
peut devenir possible. Ce point sera repris à propos de la stéréoisomérie. chap. 3

Figure 2.10 La géométrie de
l'enchaînement éthylénique.
"
que
telle
une
Dans
molécule
\ CH,CH=CHCH, CH,, la double liaison
et les quatre liaisons simples qui l'entourent
>=s--€6;.-- H sont en permanence coplanaires. La partie bleue
claire constitue, à la température ordinaire,
C \ une zone plane et rigide de la molécule. En
revanche, la rotation est toujours possible
\ H
autour des liaisons simples, même celles qui
H sont adjacentes à la double liaison ; la chaîne
carbonée n'est donc pas nécessairement plane
dans son ensemble.

b) Triples liaisons
Les deux directions de liaison d'un carbone « acétylénique » sont colinéaires (angle de 180%), et l'en-
chaînement CCest donc, lui aussi, linéaire. Il n'y a pas lieu, dans ces conditions, d'envisager
l'éventualité d'une rotation, qui ne produirait aucune modification de la géométrie de la molécule.

Figure 2.1I La géométrie de
l'enchaînement acétylénique.
Les deux liaisons encadrant le groupe C=C sont
colinéaires avec l'axe de la triple liaison ; les
quatre carbones de l'enchainement CC=CC
sont donc alignés. Les deux liaisons simples
permettent, normalement, la rotation des
carbones et la situation est très semblable à celle
de l'éthane H,CCH,, à ceci près que les deux
groupes CH, sont plus loin l'un de l'autre, leur
distance étant « rallongée » de la longueur du
maillon C=C. La triple liaison n'introduit donc
pas un élément nouveau de rigidité.

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