MOLECULES POSSEDANT PLUSIEURS CARBONES ASSYMETRIQUES

Règle générale : Quand une molécule possède plusieurs carbones asymétriques, on prévoit 2 configurations possibles pour chacun. Il peut donc exister 2ⁿ stéréo-isomères. Cette règle permet de prévoir le nombre maximal de stéréo-isomères, mais si certains substituants sont identiques ce nombre maximal ne sera pas atteint.

Deux carbones asymétriques :

Si une molécule possède deux carbones asymétriques il existe à priori 2² = 4 stéréoisomères.

(R,R) (S,S) (R,S )et (S,R).

(R,R) et (S,S) forment un couple d'énantiomères

(R,S) et (S,R) forment un autre couple d'énantiomères

Dans tous les exemples qui suivent, on suppose les ordres de priorités suivants dans les règles C.I.P :

• pour C1 : 1 > 2 > C2 > 4

• pour C2 : 1 > 2 > C1 > 4

Nomenclature thréo et érythro

:
Nomenclature ancienne mais encore utilisée

Le couple pour lequel les substituants classés par ordre de priorité «tournent » dans le même sens pour le carbone avant et le carbone arrière est appelé couple érythro.

Le couple pour lequel les substituants classés par ordre de priorité «tournent » dans le sens inverse pour le carbone avant et le carbone arrière est appelé couple thréo.

Cette ancienne nomenclature était basée sur la structure de deux sucres appelés thréose et érhythrose. Elle prète à confusion et est peu pratique.

Nomenclature like et unlike : nomenclature actuelle

Le couple R,R et S,S pour lesquels les deux carbones ont la même configuration est désigné par like et est désigné par (R*,R*) ou (rel-R,R) qui précède son nom

Le couple R,S et S,R pour lesquels les deux carbones ont une configurations opposée est désigné par unlike et est désigné par (R*,S*) ou (rel-R,S) qui précède son nom.

Remarques :

• Il n'y a malheureusement pas de relation directe d'un système de nomenclature à l'autre.
  Selon les composés le couple thréo pourra être like ou unlike.

• Deux composé d'un même couple sont obligatoirement énantiomères l'un de l'autre.

• Deux composé d'un couple différent sont obligatoirement diastéréoisomères l'un de l'autre.

En gardant les mêmes exemples que précédemment les relations entre composés sont les suivantes :

Cas de deux carbones asymétriques portant des substituants identiques :

Dans ce cas, une des deux paires d'énantiomères "disparaît" et ne constitue en fait qu'un seul isomère appelé composé méso.
La molécule possède alors un plan de symétrie et est donc achirale.
Le composé méso est le composé correspondant au couple unlike (R*,S*).
Il correspond également au composé érhytro.

Exemples :

On suppose les ordres de priorités suivants :

pour C1 : A > B >C2 > C

pour C2 : A > B >C1 > C

Pour bien visualiser le plan de symétrie, il est recommandé d'utiliser les conformations éclipsées qui permettent de le metre plus facilement en évidence.

Composés méso cycliques :

Dans le cas des composés cycliques possédant deux carbones asymétriques il peut également exister des composés méso, non chiraux car possédant un plan de symétrie. Nous y reviendrons plus en détail au prochain chapitre.