Chiralité et activité optique PDF

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Cours de Isomérie, Stéréochimie et techniques chromatographie - Semestre 2 Chimie Biologie...

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Chapitre)5):)Description)et)stéréochimie)des)molécules)organiques)

)))))))))))Lefèvre)2014@2015)

CHAPITRE)5):)DESCRIPTION)ET)STEREOCHIMIE)DES)MOLECULES)ORGANIQUES) Partie'3/3':'Chiralité'et'activité'optique' )

I. CHIRALITE' Définition):)Une)molécule)est)dite)chirale'lorsqu’elle)n’est)pas' superposable' (ou)pas)identique)''à'son' image'par' rapport'à' un' miroir'plan.)Une)molécule)qui)n’est)pas)chirale)est)dite)achirale.)

' II. MANIFESTATION'EXPERIMENTALE'DE'LA'CHIRALITE':'L’ACTIVITE'OPTIQUE' ) 1.

Notion'd’activité'optique'

Une) lumière) monochromatique) est) une) onde) électromagnétique) qui) se) propage):) elle) est) constituée) d’un) champ' électrique) matérialisé) par) le) vecteur)E!)et) un) champ' magnétique) matérialisé) par) le) vecteur)B!;) ces) deux) vecteurs) sont) perpendiculaires) à) la) direction) de) propagation) de) la) lumière,)matérialisée)par)le)rayon)lumineux.)) Dans)une)lumière)naturelle,)le)vecteur)E!)(celui)auquel)l’œil)est) sensible))prend)toutes)les)directions)autour)de)la)direction)de)propagation.)) Dans)une)lumière'polarisée'rectilignement,)la)direction)de)E!)par)rapport)à)la)direction)de)propagation)est)déterminée.)) Le'plan'formé'par'la'direction'de'𝐄!'et'le'rayon'lumineux'est'appelé'plan'de'polarisation.' Pour)polariser)la)lumière,)on)fait)passer)la)lumière)à)travers)un)polariseur):)le)polariseur)ne)laisse)passer)que)les)ondes)polarisées) selon)un)certain)plan.))

) En) 1812,) Biot) a) découvert)qu’une) molécule) chirale) possède) la) propriété)de) dévier) d’un) angle) α)le' plan' de' polarisation) d'une) lumière)incidente)polarisée):)on)dit)que)ces)molécules)ont)un)pouvoir'rotatoire'α.))

) Remarque):)Ce)phénomène)n’est)pas'perceptible)à)l’œil)nu.)

)

1

Chapitre)5):)Description)et)stéréochimie)des)molécules)organiques)

)))))))))))Lefèvre)2014@2015)

Quand)on)envoie)une)lumière)polarisée)sur)un)échantillon)contenant)une)molécule)chirale,)le)plan)de)polarisation)de)la)lumière) peut)tourner)(du)point)de)vue)de)l’observateur)):) Ø฀ vers) la)droite' :)la)molécule)est)alors)dite)dextrogyre)et) son) pouvoir) rotatoire)est) positif.)Son)nom)peut)être)précédé) Ø฀

d’un)(+).)Exemple':'la'(+)-alanine'est'dextrogyre.) vers)la)gauche'(comme)sur)le)schéma)ci@dessus)':)la)molécule)étant)alors)appelée)lévogyre)et)son)pouvoir)rotatoire)est) négatif.)Son)nom)peut)être)précédé)d’un)(@).)Exemple':'le'(-)-2-bromobutane'est'levogyre.'

Attention':) Il) est) impossible) de) prévoir) si) une) molécule) chirale) sera) dextrogyre) ou) lévogyre.) Il' n’y' a' pas' de' lien' entre' configuration'et'pouvoir'rotatoire.' ) 2.

Loi'de'Biot'

a. Enoncé) Pour) une) substance) chirale) donnée,) le) pouvoir) rotatoire) dépend) des) conditions) expérimentales):) concentration) en) substance) chirale,) longueur) de) la) cuve,) température,) nature) du) solvant,) longueur) d’onde) de) la) lumière) utilisée.) Beaucoup) de) substance) suivent)la)loi'de'Biot':)le)pouvoir)rotatoire)α'est'proportionnel'à'la'concentration'c'et'à'la'longueur'l'de'la'cuve':')

𝛂 = [𝛂]𝛉𝛌. 𝓵. 𝐜 ' Avec):)) • α)le)pouvoir)rotatoire)de)la)solution)(en)°)) •

@1

@1

3'

[α]!! ))(en) °.dm .g .cm ) le)pouvoir' rotatoire' spécifique' de' l’espèce'chirale' considérée'à' la' longueur' d’onde'λ' et' à' la' température'θ'(>0)pour)une)molécule)dextrogyre,)...