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1. Cours de chimie organique
PREMIERE ANNEE MEDECINE
ANNEE UNIVERSITAIRE 2020-2021
PROFESSEUR N.FDIL

2. La chimie Organique
2
S

3. Objectifs
 S’initier à la chimie organique.
 Connaître les différentes représentations chimiques.
 Les différents types d’isoméries
 Connaître les séries aliphatiques et aromatiques.
 Savoir déterminer et classer les fonctions chimiques.
 S’initier aux mécanismes réactionnels.

4. Introduction
Représentation de la molécule
L’isomérie
Composés et fonctions organiques
Notions de mécanismes réactionnels
Plan:
4

5. 5

6. 6

7. 7

8. Domaines d’application
Indinavir (anti HIV)
8

9. On appelle chaîne carbonée ou squelette carboné l'enchaînement des
atomes de carbone constituant une molécule organique.
La formule brute du type CxHyOz Nw…, elle nous renseigne sur la nature et le
nombre des atomes constitutifs.
La formule développée plane elle fait apparaître tous les atomes dans le
même plan et toutes les liaisons entre ces atomes.
Formule développée de l’Ethanol
C2H6OH
Formule brute de l’Ethanol
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10. La formule semi-développée (plane) elle dérive de la précédente par suppression
des liaisons mettant en jeu l'hydrogène
CH3-CH2-0H
Formule semi développée de l'éthanol
La formule compacte: On ne fait pas apparaître de liaison, mais on « range » les
atomes par groupes.
CH3CH2OH
Formule compacte de l’Ethanol
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11. La formule topologique la chaîne carbonée est représentée par une ligne brisée. Chaque
extrémité de segment représente un atome de carbone portant autant d'atomes
d'hydrogène qu'il est nécessaire pour satisfaire à la règle de l'octet. Les atomes autres
que C sont représentés de manière explicite ainsi que les atomes d'hydrogène qu'ils
portent.
Formule topologique de l'éthanol
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12. 12

13. A-Représentation conventionnelle de Cram
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14. B-Représentation en projection de Newman
Principes de la représentation de Newman: i) la molécule est regardée dans l’axe de la
liaison entre deux atomes voisins; les liaisons issues des deux atomes sont projetées sur
un plan perpendiculaire à l’axe de la liaison étudiée. Les liaisons de l’atome le plus éloigné
sont représentées par des segments radicaux s’arrêtant à la périphérie du cercle explicitant
le plan de la projection, celles de l’atome le plus proche sont figurées par des segments
issus du centre du cercle. 14

15. 15

16. C-Représentation de Ficher
La représentation de Fischer privilégie un atome en environnement
tétraédrique. Cet atome et l’axe bissecteur qui le contient définissent le plan
de la projection
Principes de la représentation de Fischer: i) La chaine carbonée la plus
longue est verticale est en arrière du plan de la projection. ii) l’atome de
carbone placé en haut de la chaine verticale est celui qui est engagé dans le
groupement fonctionnel dont l’état d’oxydation est le plus élevé
CHO
OH
H
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17. le D-Ribose en
représentation de Fischer
FISCHER EMIL HERMANN (1852-1919),
-Chimiste allemand, Prix Nobel de chimie en 1902, (purines et sucres)
-Fondateur de la chimie enzymatique : dégradation des sucres, identification des
acides aminés, synthèse de polypeptides…..
-Responsable de la production chimique allemande pendant la 1er guerre
mondiale
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18. 3.L’isomerie
I-Isomerie plane
II- Stéréoisomérie
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19. Définition:
I- Isomérie plane
de même qu'une loupe et une poule n'ont pas grand-chose en commun, en dehors
des lettres de leur nom, de même des molécules isomères diffèrent à tous égards,
hormis le fait qu'elles sont composées des mêmes atomes.
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20. I- Isomérie plane
C8H8O3
20

21. I. a. Isomérie de chaine
C4H10
I. b. Isomérie de position
C5H12O
I. c. Isomérie de fonction
C3H6O

22. II- Stéréoisomérie
II.1 Définition:
Deux corps sont stéréoisomères lorsqu'ils ont une même constitution (même formule plane) mais des
structures spatiales différentes. On distingue : Les stéréoisomères de conformation et les stéréoisomères
de configuration.
II.2 Stéréoisomères de conformation :
On passe d’un stéréoisomère de conformation à un autre par libre rotation autour d’une liaison simple.
Exemple : libre rotation de 120 ° autour de la simple liaison verticale
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23. II.3 Stéréoisomères de configuration:
Deux stéréoisomères (même formule semi-développée mais structures spatiales
différentes) sont dits stéréoisomères de configuration s’il est nécessaire de rompre des
liaisons pour passer de l’un à l’autre. On distingue deux types d’isomérie de
configuration : L’isomérie optique et l’isomérie géométrique
Isomères optiques Isomères géométriques
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24. II.3 Stéréoisomères de configuration:
II.3.1 Isomérie Optique
Un objet est dit chiral, s’il n'est pas superposable à son image dans un miroir
plan.
A- La chiralité
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25. A- La chiralité (suite)
Un objet chiral ne possède ni plan, ni centre de symétrie.
L’achiralité, images superposables
Si un atome de carbone possède 4
substituant différents (carbone
hybridé sp3), la molécule résultante
est un objet chiral. Le carbone qui
porte les 4 substituant différents est
un carbone asymétrique: C*
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26. A- La chiralité (suite)
Attention: La présence de carbones asymétriques dans une molécule ne rend
pas nécessairement la molécule chirale:
En revanche, certaines molécules peuvent être chirales, sans posséder de
carbone asymétrique:
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27. A- La chiralité (suite)
Louis Pasteur (1822-1895), chimiste actif dès les
années 1840, découvre la chiralité par tri manuel
des cristaux énantiomorphes de l’acide tartrique
………..découverte du vaccin antirabique (1885)
En conclusion
La chiralité est une propriété globale de la molécule, il ne faut pas se
focaliser sur la présence ou l’absence de carbone asymétrique, même si la
présence de ces derniers rend très souvent la molécule chirale.
En pratique
Condition nécessaire mais non suffisante : une molécule chirale ne possède
ni centre ni axe de symétrie (si une molécule possède un axe ou un centre de
symétrie, elle n’est pas chirale).
Condition suffisante de chiralité (mais non nécessaire) : une molécule
possédant un seul C* est une molécule chirale.
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28. B- Les énantiomères et les diastéréoisomères
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29. B- Les énantiomères et les diastéréoisomères
Deux diastéréoisomères ont des propriétés physiques différentes (densité,
température de changement d’état….) et sont donc facilement séparables.
L’élevation anormale du rapport I/II traduit ??????
B-2- Les propriétés des diastéréoisomères et des énantiomères
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30. 30

31. C- Les épimères
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C-1 Définitions:
Deux épimères sont des diastèrioisomères qui ne diffèrent que par la configuration d'un
unique centre asymétrique
Deux sucres qui ne diffèrent que par la position (à droite ou à gauche de l’axe verticale) d’un seul
groupement OH sont des stéréoisomères particuliers appelés épimères

32. C- Les épimères
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4 4
2 2

33. B-3- Les propriétés des diastéréoisomères et des énantiomères
• Deux énantiomères ont toutes les propriétés physiques identiques à
l’exception de leur pouvoir rotatoire .
• Deux énantiomères n’ont pas les mêmes propriétés physiologiques : gout,
odeur, action en tant que médicament…..
Thalidomide (femme enceinte).
Enantiomère tératogène (malformation)
Ethambutol, tuberculostatique
Enantiomère rend aveugle)
Aspartame, Edulcorant
Enantiomère amer
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34. C. Le pouvoir rotatoire
Une molécule chiral est capable de changer la direction de la polarisation d’une onde
plane polarisée rectilignement, elle est dite optiquement active. on utilise un polarimètre
qui donne une mesure de l'angle de déviation de la lumière polarisée.
α: pouvoir rotatoire
Une molécule qui dévie la lumière polarisée à droite se note (+) : elle est dextrogyre. + α
Une molécule qui dévie la lumière polarisée à gauche se note (-) : elle est lévogyre. - α
Le mélange à parts égales des deux antipodes est appelé mélange racémique; il est optiquement inactif (α=0)
Il n y a aucune relation entre le caractère dextrogyre / Lévogyre et la configuration L et D d’un centre de
symetrie
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35. D. La configuration d’un centre de symétrie
est la disposition spatiale des atomes d'une moléculaire chirale qui distingue cette molécule de son image
dans un miroir. La configuration absolue est décrite par des stéréodescripteurs conventionnels : R et S
Les règles de Cahan-Ingold-Prelog
La configuration absolue: R et S
Etape 1: On classe les quatre substituant du C par ordre de priorité décroissante;
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36. D. La configuration d’un centre de symétrie
Les règles de Chan-Ingold-Prelog (suite)
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37. D. La configuration d’un centre de symétrie
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38. D. La configuration d’un centre de symétrie
S-R-R-S-S
? ? ? R-S-S-R-R
Comment repérer les carbones asymétriques d’une molécules
et représenter son énantiomère?
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39. II.3.2 Isomérie géométrique
II-3 Stéréoisomères de configuration:
Deux stéréoisomères (même formule semi-développée mais structures spatiales
différentes) sont dits stéréoisomères de configuration s’il est nécessaire de rompre des
liaisons pour passer de l’un à l’autre. On distingue deux types d’isomérie de
configuration : L’isomérie optique et l’isomérie géométrique
Isomères optiques Isomères géométriques
Rappel
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40. II.3-2 Isomérie Géométrique
La diastéréoisomèrie peut également intervenir dans les alcènes: à cause de l’empêchement à la libre
rotation (liaison π) les doubles liaisons substituées vont avoir deux arrangements distincts dans l’espace. On
parle alors de configuration de la double liaison.
A- La diastéréoisomérie Z/E
Pour déterminer la configuration de l’alcène, on numérote par ordre de priorité, en respectant les règles
de CIP, les substituant sur chaque carbone. Si les deux substituant prioritaires (1) sont du même côté, on
a la configuration Z, s’ils sont opposés, c’est la E.
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41. II.3.2 Isomérie géométrique
B- La diastéréoisomérie Cis/Trans
Application:
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42. Définitions:
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