L´atome de carbone peut donc, lorsqu´il est hybridé sp3, se lier à 4 voisins. Lorsque ses quatre voisins sont différents on parle de carbone asymétrique, c´est-à-dire que ce carbone ne présente pas de plan de symétrie.
Carbone non asymétrique, ses quatre substituants ne sont pas différents.
Carbone asymétrique, ses quatre substituants sont différents.
1. Quelques définitions
Chimiosélectivité : une réaction est dite chimiosélective si elle conduit à l´attaque d´un groupe fonctionnel parmi d´autres groupes. (Ex : hydrogénation chimiosélective de la double liaison carbone-carbone dans une énone). Cela revient à se poser la question "quel groupe fonctionnel va réagir?".
Exemple de réduction chimiosélective de la fonction acide carboxylique ou de la fonction ester.
Régiosélectivité : une réaction est dite régiosélective lorsque l´on a réactivité d´une partie d´un groupe fonctionnel, qui possède plusieurs parties réactives. (Ex : addition en 1,2 ou en 1,4 sur une énone conjuguée, suivant la nature de l´organométallique). Cela revient à se poser la question "Ou cela va réagir?".
Exemple d´attaque nucléophile sur une cétone a,b-insaturée : attaque 1,2 vs. 1,4.
Diastéréosélectivité : conduit à plusieurs diastéréoisomères, on en forme un de façon préférentielle. Des diastéréoisomères sont des composés qui ne sont pas superposables à leur image dans un mirroir.
Exemple d´alkylation diastéréosélective sur une copule chirale d´Evans
Lorsqu´une molécule possède n carbones asymétriques, alors il existe 2n diastéréoisomères possible pour cette molécule.Exemple d´une molécule possédant 2 carbones asymétriques, il y a alors 22 = 4 diastéréoisomères pour cette molécule.
Bien souvent, les molécules optiquement active possèdent une activité biologique. Ainsi, un diastéréoisomère peu avoir une activité précise alors qu´un autre dia possèdera une toute autre activité. On devine alors aisément les problèmes rencontrés par les chimistes organiciens de synthèses qui doivent faire la synthèse de tous ces dias, surtout lorsque la molécule en question possède un très grand nombre de centres asymétrique.
Exemple de la (+)-plicamine : C´est une molécule qui contient 4 centres asymétriques, elle admet donc 24 = 16 diastéréoisomères.
Enantiosélectivité : c´est une réaction qui conduit à la formation d´un énantiomère plutôt qu´à l´autre.
Exemple de réduction énantiosélective de cétones en utilisant les oxazaborolidines de Corey
Induction de chiralité : influence d´un centre stéréogène de configuration donnée sur la formation d´un autre centre.
Chirale : qui n´est pas superposable à son image dans un miroir (c´est-à-dire toute molécule qui ne possède ni plan, ni centre de symétrie). Lorsque qu´une molécule possède un et un seul carbone asymétrique, elle est toujours chirale. En revanche, si elle possède plusieurs centres asymétriques, il faut alors vérifier que la molécule ne soit pas méso. Une molécule peut être chirale et optiquement inactive, se sont deux propriétés différentes. En effet, une molécule chirale peut exister sous forme d´un mélange racémique.
Achiral : molécule dans laquelle il existe un ou plusieurs plans de symétrie, une molécule achirale est superposable à son image dans un miroir.
Stéréoisomères : isomères qui diffèrent par la disposition spatiale des atomes.
Mélange racémique : mélange contenant chacun des deux énantiomères d´une même molécule a raison de 50% pour l´énantiomère S et 50% pour l´énantiomère R.
Dédoublement ou résolution racémique : séparation des deux énantiomères.
Une réaction stéréosélective est dite stéréospécifique, si sa stéréosélectivité est une conséquence directe du mécanisme, indépendamment d´autres contraintes possibles telles que les gênes stériques.
Ne pas confondre chiralité (propriété globale d´une molécule) et carbone asymétrique (propriété particulière d´un atome de la molécule) : la présence d´un carbone asymétrique n´est ni nécessaire, ni suffisante pour rendre la molécule chirale, ce dernier point est détaillé plus loin dans le cas des allènes et de l’atropoisomérisme.
1.1 Activité optique
1.1.a Définition
Une molécule contenant un carbone asymétrique, peut présenter une activité optique c´est-à-dire faire tourner la lumière polarisée. Pour observer cette déviation de la lumière polarisée, on utilise un polarimètre qui donne une mesure de l´angle de déviation de la lumière polarisée. Ensuite, on calcul [a]D (c´est-à-dire le pouvoir rotatoire) par rapport à la concentration en substrat dans la cellule. La valeur [a]D est caractéristique d´une molécule en fonction de la concentration, du solvant et de la température.
Une substance dite lévogyre fait tourner la lumière polarisée à gauche, alors qu´une substance dextrogyre fait tourner le plan de polarisation à droite.
[a]D est aussi appelé pouvoir rotatoire spécifique. En règle générale on ne lui met pas d´unité. Néanmoins ce pouvoir rotatoire en possède une (°.dm-1.g-1.mL) issu de la relation suivante :
ATTENTION : Il n´existe pas de relation entre le signe de [a]D et la configuration absolue d´un centre asymétrique. Les deux composés ci-dessous illustre ce point. En effet, ils possèdent tous les deux un et un seul centre asymétrique. De plus, dans les deux cas, se sont des centres de configuration S et, pourtant dans un des cas la valeur du pouvoir rotatoire est positive alors que dans l´autre elle est négative.
Dernier point, si une molécule chirale a une valeur [a]D = + 2,1 alors son énantiomère à la valeur [a]D = ‑2,1. Le mélange racémique a quant à lui une valeur [a]D = 0,0.
1.1.b Polarimètre
Toutes les molécules chirales ont une action sur la lumière polarisée, lorsqu´elle ne sont pas ou forme d´un mélange racémique. Cependant, il existe quelques cas rares pour lesquels une molécule énantiopure (c´est-à-dire qui existe sous forme d´un seul énantiomère) possède un [a]D = 0. Dans ce cas, on étudie l´action de la lumière polarisée à d´autres longueurs d´ondes que celle de la raie D du sodium.
1.2 Configuration absolue
Indépendamment de l´activité optique, pour chaque carbone asymétrique, on attribue une lettre R ou S qui donne la configuration du carbone. R vient de Rectus qui signifie dans le sens des aiguilles d´une montre, S vient de Sinister qui signifie dans le sens inverse des aiguilles d´une montre. Pour établir la configuration absolue d´un carbone asymétrique, il faut utiliser les règles de Cahn-Ingold-Prelog.
Les règles de Cahn-Ingold-Prelog , nous disent qu´il faut numéroter les quatre substituants d´un carbone selon des règles de priorité : le substituant 1 est celui dont le numéro atomique est le plus important. Si deux substituants ont deux numéros atomiques identiques, alors on regarde les substituants liés à ces atomes et ainsi de suite. Attention pour établir les priorités, on s´arrête à la première différence rencontrée. Exemple : Si on à un groupe CH3 et un groupe CH2CH3 alors le groupe 1 est le groupe CH2CH3.
Exemple de classement de quelques groupes (du plus prioritaire ou moins prioritaire) :
Les substituants sont ensuite placés de façon à ce que le substituant 4 soit en arrière du plan. Puis on regarde dans quel sens on tourne pour aller du substituant 1 au substituant 3. Si on tourne dans le sens des aiguilles d´une montre alors le carbone est R si on tourne dans le sens inverse des aiguilles d´une montre, alors le carbone est S.
Quelques exemples de détermination de configuration :
Ici on regarde par dessous, et on constate que l´on tourne dans le sens des aiguilles d´une montre, donc le centre est de configuration R.
On fait la différence entre une triple et une double liaison en admettant que le carbone qui porte ces liaisons est lié respectivement à 3 carbones (pour la triple) et à 2 carbones (pour la double). La triple liaison est alors prioritaire sur le double.
1.3 Chiralité et symétrie
Si une molécule possède un centre de symétrie, elle n´est pas chirale, même si elle possède des centres asymétriques.
Les énantiomères sont des composés image l´un de l´autre dans un miroir. Leurs propriétés physiques et chimiques sont identiques, à l´exception de leur action sur la lumière polarisée. Un des énantiomères va faire tourner la lumière dans un sens, alors que l´autre la fera tourner dans le sens inverse.
De même, les propriétés biologiques de deux énantiomères sont différentes. L´histoire suivante est vraie, et elle montre bien cette différence de propriétés.
De 1959 à 1962, la thalidomide est administrée aux femmes enceintes pour réguler leurs nausées en début de grossesses. La thalidomide est une molécule chirale dont l´énantiomère S est un calmant doux, alors que l´énantiomère R n´a aucun effet comme calmant, mais est tératogène (qui conduit à des malformations sur le fœtus). Il semblerait que le médicament soit administré sous forme d´un mélange racémique et à cette époque on ne connaît pas les effets secondaires irréversibles de ce tranquillisant. Les premiers cas de malformation apparaissent en 1962 en Allemagne puis en Grande-Bretagne. Il a fallu beaucoup de temps pour répertorier tous les cas, les analyser et comprendre d´ou venait le problème avant d´enlever la Thalidomide du marché.
D´autres molécules chirales ont aussi leur deux énantiomères qui possèdent des propriétés différentes.
1.4 Faces Ré et Si
Pour les centres asymétriques, pour lesquels on attribue une configuration R ou S, pour les carbonyles (aldéhydes et cétones) on attribue des faces Ré et Si. A nouveau les règles de Cahn-Ingold-Prelog sont utilisées et l´atome d´oxygène du carbonyle est numéroté en 1.
On dit alors que les deux faces du carbonyles sont prochirales, c´est-à-dire que lorsque l´on va faire l´addition d´un nucléophile sur le carbonyle, cette addition ça conduire à la formation d´un carbone asymétrique, donc d´un centre chirale, d’où le terme de prochirale.
Tout carbonyle qui a un des groupements R1 et R2 différents, à une face Ré et une face Si. Si le réactif est chiral, alors il distingue la face Ré de la face Si, et il choisira l´une par rapport à l´autre pour faire son addition.
2. Représentation de Fischer
(R, R, R, R), (R, R, R, S), (R, R, S, R), (R, R, S, S), (R, S, S, S), (R, S, R, R), (R, S, S, R) sont des exemples de diastéréoisomères.
(R, S) et (S, R) sont des énantiomères, ainsi que (R, R) et (S, S).
Je voulait donc vous faire partager mon opinion sur la chimie organique, et complete dans une atomes .... 
Alors tu aimes ? 
" à la fin de tes phrases ? 
