Conformation de chaine

• Une chaîne carbonée est un enchainement de carbones.
• On peut tourner autour de liaison simple (liaison σ entre un atome C et un C).
• Typiquement C[sp3] - C[sp3].
• Cela va entrainer des mouvements des groupements portés par ces C, qui vont se positionner différemment les uns par rapport aux autres.
• La distance entre ces groupements va changer, donc la force de ces interactions entre les molécules va changer.
• Si les deux groupements aiment être proches l’un de l’autre, tant mieux, si ce n’est pas le cas cela va défavoriser cette conformation.
• Il y a typiquement deux types d’interactions : défavorable (gén/clash stérique : deux groupements volumineux ne veulent pas se rapprocher) et favorable (interaction dite « Liaison Hydrogène » spécifique entre un H chargé positivement (car relié à un atome électronégatif) et un atome riche en électron donc négatif (O,N,S).
• Les liaisons hydrogène permettent aux deux brins d’ADN volumineux, de se tenir l’un en face de l’autre, c’est ce qui les lie.
• Pour le carbone du devant (C2), le méthyle est dans le plan et les deux hydrogènes sont placés en haut à gauche et en haut à droite.
• Pour le carbone de derrière (C3), le méthyle (Me4) se retrouve au-dessus de notre pupille mais dans le plan face à notre œil donc il est en haut sur Newman.
• Le butane est représenté selon l'axe C(n°2) - C(n°3) en Cram et sa correspondance en Newman, par rotation de la liaison de 60°.
• Dans chaque conformation du butane, des groupements se rapprochent, ce qui est un signe de gène stérique.
• Ce n'est pas des groupements chargés positivement pour l'un et négativement pour l'autre, il s'agit donc d'un gène stérique, cette conformation sera moins stable et l'on monte en énergie.
• Le volume des groupements est schématisé pour montrer qu'ils sont en groupe stérique.
• Le butane est représenté selon l'axe C(n°2) - C(n°3) en Cram.
• Dans chaque conformation du butane, les gènes stériques (pas de liaison H ici) sont évalués et la conformation majoritaire est déterminée.
• Pour séparer les deux brins d’ADN, il faut beaucoup d’énergie car l’interaction « Liaison Hydrogène » est importante.
• La représentation de Cram permet de représenter un tétraèdre (C sp 3) : 2 liaisons dans le plan, une liaison devant et une derrière.
• On positionne notre œil (en violet) dans l’axe de cette liaison.
• La conformation la plus stable sera la majoritaire et maximisera les interactions favorables (liaisons hygrogène) et minimisera les interactions défavorables (gènes stérique).
• Si on remplace maintenant, l’hydrogène (e) par un méthyle, là, en l’occurrence on aura un gène stérique.
• L’hydrogène (a) qui est vers l’avant dans le plan est en haut à droite lorsque l’on se remet devant le carbone.
• Dans la représentation de Cram, A et B sont dans le plan (où se trouve le carbone), C (trait épais) est vers l’avant (par rapport au carbone), D (trait haché) est vers l’arrière (par rapport au carbone).
• Dans le plan de la feuille, le carbone que l’on voit en premier est représenté par un point (rond central en violet à droite).
• Dans la représentation de Newman, on regarde selon l’axe d’une liaison par exemple la liaison C - C (trait horizontal à gauche).
• L’hydrogène (b) est en haut par rapport à l’axe mais est dans le plan, il est donc face à nous.
• L’hydrogène (c) est en bas par rapport à l’axe mais est dans le plan, il est donc face à nous.
• Il est important de regarder chaque conformation pour savoir les représenter.
• Si on remplace les hydrogènes (a) et (d) par un méthyle (Me), on voit que ces méthyles (a) et (d) sont éloignés l’un de l’autre donc il y aurait le moins de gène stérique possible.
• La conformation à gauche, est dite étoilée et celle à droite, est dite éclipsée.
• L’hydrogène en bas sur la représentation de Newman (éclipsée) est dans le plan en bas en Cram.
• Cette conformation est la moins stable car il y aurait beaucoup de gène stérique.
• La liaison H l’emporte toujours.
• Si on continue de tourner, à un moment donné on aura le méthyle éclipsé derrière le méthyle en bas, les hydrogènes éclipsés derrière les hydrogènes de gauche et de droite en haut.
• Il y a de la gène stérique entre les deux méthyles.
• On va dessiner le butan - 2,3 - diol selon l’axe C(n°2) - C(n°3) en Cram et sa correspondance en Newman, par rotation de la liaison de 60°.
• Il y a plus de gène stérique que lorsqu’un hydrogène (moins gros qu’un méthyle) est éclipsé derrière un méthyle car deux méthyles l’un à côté de l’autre c’est moins bien qu’un méthyl proche d’un hydrogène.
• La configuration étoilée avec les deux méthyles en anti (opposé s) serait la plus stable alors que la conformation la moins stable serait la configuration éclipsée, où les deux méthyles sont en syn (du même côté).
• Les méthyles sont donc tous les deux éclipsés : il d’agit donc d’une conformation éclipsée.
• La conformation éclipsée en Cram : le carbone de devant ne change pas, ce sont les positions des groupements du carbone de derrière qui ont changé.