Le moment dipolaire et l'analyse conformationnelle

Résumé du document

Compte-rendu de master 1, de physique chimie, réalisé à l'Université Blaise Pascal, qui décrit différentes méthodes d'analyse des conformations des molécules, puis l'application de celle utilisant le moment dipolaire. Document illustré de calculs et schémas.

Extraits

[...] Soient NE et NA les populations respectives des deux niveaux, on et avec β=kT. D'où, Avec la valeur expérimentale de on peut calculer , et on trouve , soit . On en déduit que la conformation diaxiale a une énergie plus basse c'est donc la forme majoritaire du trans-1,2-dibromocyclohexane. Cette stabilisation peut s'expliquer d'une part par des intéractions dipôle- dipôle entre deux molécules de soluté (la solution n'étant pas diluée à l'infini) ou entre une molécule de soluté et une molécule de solvant (légèrement polaire). [...]

[...] D'autre part, les deux conformères présentent des moments dipolaires différents à cause des positions relatives des liaisons C-Br. Sur la base de ces nombreuses différences physico-chimiques entre deux conformères, diverses méthodes physiques d'analyse conformationnelle ont été mises au point Méthodes Physiques utilisées en analyse conformationnelle Diffraction des rayons X Cette méthode permet, en principe, de connaître la totalité de la structure d'une molécule. Les mesures sont d'une bonne précision et permettent de calculer, par exemple, des longueurs et angles de liaison. [...]

[...] J. Mouras Ramos, Study of conformational equilibrum by dipole moment measurements : A source of experiments in physical organic chemistry J. Chem. Ed : 823 (1986) C. Garing, Milieux Diélectriques Electromagnétisme dans la matière, 1ère éd., Ellipses, Paris (1995) N. E. Hill, W. E. Vaughan, A. H. [...]

[...] Comme le moment dipolaire de la molécule est la somme vectorielle des moments dipolaires de chaque liaison, les deux conformères possèdent des moments dipolaires différents. La conformation diaxiale présente ces deux liaisons C-Br orientées à 180° l'une par rapport à l'autre, le moment résultant est assez faible et estimé à µA 1.1 D. Pour la conformation diéquatoriale, le moment est estimé à µE 3.13 D Si on mesure le moment dipolaire du trans-1,2-dibromocyclohexane, on obtiendra une valeur intermédiaire entre µA et µE. [...]

[...] Price, M. Davies, Dielectric Properties and Molecular Behaviour, 1ère éd., Van Nostrand Reinhold Company, Londres (1969) W. M. Heston, A. D. Francklin, E. J. Hennelly, C. P. Smyth, Microwave Absorption and Molecular Structure in Liquids. [...]