Le cyclohexane et les cycles apparentés existent surtout sous la forme chaise, laquelle est plus stable que la forme bateau.
Le cyclohexane a aussi été considéré précédemment de façon statique. Le mouvement qui est possible dans le cycle peut être vu comme étant le basculement d’un des carbones du cycle à la fois. Chaque fois qu’un des carbones bascule, on obtient un conformère différent. Lorsque deux parties opposées du cycle sont « pliées » du même côté, on obtient le conformère bateau, ou forme bateau. Il porte ce nom parce qu’il ressemble à un bateau en papier. Le cyclohexane passe d’une forme chaise à une forme bateau continuellement. 66445171 © Shutterstock/Ioannis Pantzi
Chaise
Bateau
Chaise
Bateau
Le conformère chaise correspond à un conformère décalé, alors que le conformère bateau correspond à un conformère éclipsé (figure 3.24). La forme chaise est donc plus stable que la forme bateau12. H
H
H
CH2
H
H
CH2
H
H
Chaise
H
Chaise H H
CH2
HH
Bateau
H H
CH2
HH
Bateau
Figure 3.24 La forme chaise est un conformère décalé, alors que la forme bateau est un conformère éclipsé. La projection de Newman de droite correspond au modèle boules et bâtonnets de gauche.
EXERCICE 19
Dessinez une forme chaise du cyclohexane avec le « dossier » à gauche et une autre avec le « dossier » à droite. Indiquez tous les atomes d’hydrogène.
Conformères des cyclohexanes substitués Il existe généralement deux formes chaise différentes des cyclohexanes substitués qui peuvent s’interconvertir l’une en l’autre.
Les cycles substitués à six atomes ont des conformations similaires au cyclohexane, mais la présence des substituants influe sur la stabilité de leurs conformations. La forme chaise reste la plus stable, mais il y a généralement deux formes chaises qui ne sont pas équivalentes. La figure 3.25 montre le passage d’une forme chaise à une autre pour la molécule de chlorocyclohexane. Le passage d’une conformation chaise à une autre nécessite de passer par une forme bateau.
12. En fait, il existe une forme intermédiaire entre la forme chaise et la forme bateau qui est plus stable que cette dernière, parce qu’elle n’est pas tout à fait éclipsée : la forme conformation croisée (twist boat). Il existe également une forme appelée demi-chaise, un peu moins stable que le twist boat, où un des côtés de la chaise est parallèle au « siège ».
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Chapitre 3 • Conformérie et isomérie : pareil ou pas pareil ?
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