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Hatem BEN ROMDHANE L'Effet mésomère Faculté des Sciences de Tunis Effets Électr

Hatem BEN ROMDHANE L'Effet mésomère Faculté des Sciences de Tunis Effets Électroniques et Réactivité Les Cahiers de Chimie Organique pour les Étudiants en Licences fondamentales ou appliquées – CAHIER 3 page 1 EFFETS ÉLECTRONIQUES ET RÉACTIVITÉ L'EFFET MÉSOMÈRE La mésomérie est une façon qui permet de décrire le déplacement de certains électrons sur une molécule. Elle concerne : - les électrons π - les doublets d'électrons libres - les charges. On indique le passage d'une forme mésomère à une autre par une flèche à double sens (↔). Les flèches courbes indiquent le sens de déplacement des doublets d'électrons. Exemple1 : Exemple 2 : Les mouvements électroniques sont induits grâce à un phénomène dit de conjugaison ou de résonance entraînant une stabilisation de la molécule. 1 – Conjugaison entre deux doublets d'électrons π : Exemple 1 : buta-1,3-diène Ces trois formes mésomères, appelées également formes de résonance ou formes limites n'existent que sur le papier. Le butadiène n'est pas un mélange de (I), (II) et (III) mais une molécule unique qu'aucune de ces structures ne peut représenter à elle seule. C C C C + - C C + - C O + - C O + - H2C CH CH CH2 + - (II) C H2 CH CH CH2 (I) H2C CH CH CH2 + - (III) Hatem BEN ROMDHANE L'Effet mésomère Faculté des Sciences de Tunis Effets Électroniques et Réactivité Les Cahiers de Chimie Organique pour les Étudiants en Licences fondamentales ou appliquées – CAHIER 3 page 2 La molécule réelle est en fait un hybride de toutes ces structures, c'est-à-dire que sa structure réelle est une moyenne de toutes ces formes limites. Exemple 2 : le benzène C'est une molécule plane - elle possède six liaisons carbone-carbone identiques - chaque électron π est partagé par les 6 carbones - les électrons π sont délocalisés - le benzène possède deux formes limites Forme mésomère Hybride de résonance Forme mésomère La représentation des trois doublets d'électrons π décrit bien la délocalisation. Le déplacement du doublet π est renforcé par l'existence d'une conjugaison donnant lieu à un nuage électronique délocalisé. Dans certains cas cette délocalisation peut être orientée. Exemple 3 : le penta-1,3-diène Formes mésomères et hybride de résonance cheval unicorne dragon rhinocéros forme mésomère forme mésomère hybride de résonance Les formes mésomères sont imaginaires mais l'hybride de résonance est bien réel C H CH CH CH2 C H3 CH CH CH CH2 C H3 + - CH CH CH CH2 C H3 + - Hatem BEN ROMDHANE L'Effet mésomère Faculté des Sciences de Tunis Effets Électroniques et Réactivité Les Cahiers de Chimie Organique pour les Étudiants en Licences fondamentales ou appliquées – CAHIER 3 page 3 Exemple 4 : cétone α,β-insaturée C H2 CH C O CH3 α β + - C H2 CH C O CH3 + - H2C CH C O CH3 Du fait de son électronégativité, l'atome d'oxygène du groupement cétone possède un effet attracteur noté (-M). 2 – Conjugaison entre doublets d'électrons π et doublets libres Exemple 1 : phénol Dans cet exemple, le groupement –OH a un effet mésomère donneur (+M), tandis que le phényle a un effet attracteur (-M). Dans le cas d’une coexistence de 2 effets inductif et mésomère de signes opposés, c’est toujours l’effet mésomère qui l’emporte. Exemple : le chlorure de vinyle L’effet mésomère (+M) du chlore l’emporte sur son effet (-I). 3 – Conjugaison entre un doublet d'électrons π et une case vide: Exemple 1: Exemple 2 : le nitrobenzène Le groupement nitro a des formes limites : + - + - O H O H O H + - O H + - O H Cl CH CH2 Cl CH CH2 + - + + + C H3 CH CH C CH3 H + C H3 CH CH C CH3 H + N O O - + N O O - Hatem BEN ROMDHANE L'Effet mésomère Faculté des Sciences de Tunis Effets Électroniques et Réactivité Les Cahiers de Chimie Organique pour les Étudiants en Licences fondamentales ou appliquées – CAHIER 3 page 4 L’azote est déficitaire en électrons et exerce un effet -M 4 – Conjugaison entre un doublet d'électrons libres (non liant) et une case vide: Exemple : Le groupement OH a un effet mésomère +M. REMARQUES GÉNÉRALES POUR L’ÉCRITURE DES FORMES MÉSOMÈRES ¾ tous les atomes participant à des formes mésomères doivent être coplanaires ¾ seuls les électrons sont délocalisés et pas les atomes ¾ la règle de l’octet est respectée pour les atomes appartenant aux deux premières lignes du tableau périodique Exemple : et non pas : CLASSIFICATION DES SUBSTITUANTS À EFFET MÉSOMÈRE Effet mésomère donneur +M - C N O X Effet mésomère attracteur -M N O O - + C N C O C N C C + N O O - + N O O - - + + N O O - - + + N O O - - + + N O O - + + C H3 C O CH3 H + C H3 C O CH3 H + C H2 C O H H + - H2C C O H H C H2 C O H H + - H2C C O H H Règle de l’octet n’est pas respectée uploads/s3/ effets-electroniques-et-reactivite-l-x27-effet-mesomere.pdf