Isomérie optique et asymétrique

• La notion d'isomérie est étudiée au cours du Tutorat Paris XII 202 3/ 202 4 – De l’atome aux molécules : N° 1 7.
• Les isomères ont une formule brute différente, mais sont identiques et ne sont pas superposables autour des liaisons Sigma.
• Les stereoisomères ont le même enchaînement d'atomes, mais sont stéréoïques en 3 dimensions.
• Le CHO est le plus oxydé en haut, le CH2OH est en bas et le OH est à droite donc c'est R.
• Si le OH est à gauche c’est S.
• Les isomères de constitution ont la même formule brute, mais ne sont pas superposables autour des liaisons Sigma.
• Les stéréoisomères de conformation ou conformères sont superposables après rotation autour des liaisons Sigma.
• Pour placer les autres carbones, il est plus simple d'utiliser la méthode CIP pour trouver sa configuration absolue, en s’aidant d’une représentation CRAM, pour trouver la représentation Fisher.
• Si la molécule et son énantiomère c'est-à-dire son image en miroir, c'est la même chose, il y a un plan de symétrie, et la molécule est achirale, c’est une molécule Méso.
• Si la molécule de départ c'est la molécule RR en inversant la totalité des carbones asymétriques on obtient SS.
• Le racémique est préparé en pharmacologie, des tests biologiques sont faits et l'on regarde surtout si un des énantiomères ne se transforme pas en l'autre énantiomère d'un point de vue biologique.
• Fisher a été inventée pour les sucres et acides aminés, et était plus pratique pour l’imprimerie.
• La molécule est numérotée de 1 à 4, le carbone relié à un hydrogène sera le numéro 4, celui qui porte un autre C qui est relié à 3H sera le numéro 3, le carbone qui porte 2 carbones puis un oxygène (l'oxygène plus élevé que le carbone) donc ça fera priorité numéro 1, l’autre molécule a donc une configuration S.
• Une molécule qui contient n carbone asymétrique donne 2 puissances n stéréoisomères.
• Si le groupement de plus haute priorité est à gauche c’est S s'il est à droite c'est R.
• Les carbones asymétriques sp 3 qui ont 4 substituants différents sont retrouvés dans la molécule.
• Il existe aussi RS et SR puisque le premier carbone asymétrique est le même et vous ne changez qu'une partie, c'est ce qu'on appelle des diastéréoisomères.
• Les règles de Cahn Ingold Prelog (CIP) permettent de classer des groupements par ordre de priorité la plus grande priorité 1 à la plus petite 4.
• L’énantiomère fait dévier dans une certaine valeur à droite et de l’énantiomère S dévie d'une certaine valeur dans l'autre sens, la somme des 2 fait 0 : donc un racémique ne dévie pas la lumière polarisée.
• Il est nécessaire de regarder ce qu'ils portent et de placer entre parenthèses par priorité décroissante.
• La synthèse de molécules sous la forme énantiomère est importante pour éviter les conséquences biologiques dramatiques.
• Les atomes différenciés peuvent porter plusieurs groupements, généralement 3 autres groupements.
• La priorité 1 sera celle pour laquelle Z est le plus grand, et ainsi de suite.
• Si on tourne dans le sens opposé, à gauche, c'est la forme L.
• Pour classer les groupements par ordre de priorité, on regarde les substituants portés par le carbone et en premier l'atome directement lié au carbone, supposé être asymétrique.
• Si un composé ne dévie pas la lumière polarisée, il peut être un racémique ou un composé achiral.
• Pour finir, on se place dans un des cas suivants : si on positionne le carbone 4 derrière et si on tourne dans le sens 123, c'est à droite, donc right, c'est la forme R.
• Les conséquences biologiques peuvent être anecdotiques ou totalement dramatiques, par exemple, la molécule de thalidomide a des propriétés anti nauséeuses anti migraineuses, surtout chez les femmes enceintes, mais l'autre énantiomère a des propriétés qui font que la femme enceinte va naturellement avorter, ou que le bébé aura de grosses pathologies qui font qu'il n'aura pas de viabilité au-delà de 6 mois.
• Pour construire l'image d'un énantiomère, on passe d'un énantiomère à l'autre en construisant son image dans un miroir.
• Une molécule est chirale si et seulement si elle n’est pas superposable à son image dans un miroir, selon la définition formelle mais inapplicable.
• Une molécule est chirale si et seulement si elle possède un, ou plusieurs, élément d’asymétrie (Carbone asymétrique) sans posséder de plan de symétrie entre eux, selon la définition applicable.
• C'est différent du composé d'un racémique qui reste la même molécule mais qui est un composé constitué de 50% sur des milliards de milliards de l’énantiomère R et de 50% de de l’énantiomère S.
• Si un composé est énantio-métriquement pur, cela signifie qu'il n'est composé que d'un seul énantiomère.
• Les conséquences de la chiralité sont la présence d'une activité sur la lumière polarisée, où les molécules dévieront la lumière en un sens opposé de même valeur.
• Si A et B sont des stéréoisomères de configuration, on utilisera des représentations de Cram et de Fisher.
• Un carbone asymétrique est un C sp3, possédant 4 groupements différents, que l’on peut classer selon les règles de Cahn, Inglod, Prelog (CIP).
• Si la molécule possède, un C sp3 possédant 4 groupements différents, elle est forcément chirale.
• Une molécule chirale peut exister sous la forme de 2 énantiomères différents : la forme S et la forme R.
• Les stéréoisomères de configuration peuvent être des énantiomères, où A et B sont images l'une de l'autre dans un miroir, ou des diastéréoisomères, où A et B ne sont pas images l'une de l'autre dans un miroir.
• Si elle possède 2C sp3 possédant 4 groupements différents la molécule peut être chirale à condition qu'il n'y ait pas de plans de symétrie entre les 2 carbones asymétriques.