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CHIMIE ORGANIQUE ET FONCTIONS ORGANIQUES

Publié le 23/12/2011

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Il existe des millions de composés organiques différents depuis le méthane jusqu'aux molécules biologiques d'une complexité inouïe; chaque année des dizaines de milliers de nouveaux corps organiques sont synthétisés ou i11olés. On comprend qu'il soit vital pour les organiciens de mettre un certain ordre dans cet énorme ensemble. Heureusement à l'instar de la chimie minérale, il existe des familles de corps doués de propriétés voisines grâce à des groupements organiques identiques. Les corps les plus simples qui ont servi de point de départ à la classification sont composés exclusivement de carbone et d'hydrogène. Baptisés hydrocarbures, ils font appel aux liaisons simples, doubles, triples et aromatiques.

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« Ceci permettait d'expliquer des paradoxes apparents, comme les isomères, ces corps qui ont même poids moléculaire et une répartition identique des carbones et des hydrogènes, alors que leurs propriétés chimiques diffèrent.

Dans la deuxième moitié du XIx" siècle, la chimie organique entreprit sa mutation défini­ tive; de descriptive elle devint une chimie de synthèse, ce qu'elle est restée depuis.

C'est au génie de Berthelot que l'on doit à cette époque les premières synthèses de l'acide formique, du méthane, de l'acétylène; à celui de Wurtz et d'Hoffmann que l'on doit celles des hydrocar­ bures et des amines.

Parallèlement à cet effort théorique, une industrie chimique apparaissait; d'abord can­ tonnée dans la fabri-cation de matières colo­ rantes telles que la fuschine, l'alizarine, l'indigo, tirés des goudrons de houille, elle devait amor­ cer rapidement la révolution pétrolo-chimique qui devait marquer la première moitié de ce siècle.

Le squelette de l'édifice organique Le carbone est un corps hybride qui possède deux répartitions possibles de son énergie élec­ tronique, auxquelles correspondent naturelle­ ment deux configurations électroniques.

Le Méthane 1 s Les 4 orbitales hybrides vertes pointent à 109 degrés les uns des autres.

1 s La première correspond à l'état fondamental et peut se représenter par le modèle des couches électroniques 1 s K [il] 2 s L [II] 2 px D 2 py 2 Pz I Les deux électrons Px et Pv non appariés sont susceptibles d'en gagner deux supplémentaires pour former deux liaisons classiques.

Le car­ bone dans cet état est donc divalent; il lui cor­ respond le monoxyde de carbone C = o: La deuxième configuration correspond à un état excité.

Un électron de la couche L passe en Pz· 1 s K [il] 2 Px 2 py 2Pz 2 s 1 J, 1 I L o::::J 1 I Dès lors les quatre orbitales 2s, 2px, 2pY, 2pz deviennent absolument indistinctes; elles poin­ tent à 109 degrés les unes des autres et le car­ bone se trouve au centre de qu~tre orbitales hybrides qui· pointent vers les quatre sommets d'un· tétraèdre régulier dont le carbone serait le centre.

Il manque, en effet, quatre électrons céli- 1) Etat élec.tronique des Atomes séparés avant de constituer la molecule de mé­ thane CH, : p cr [ill OJ 1 t 1 t 1 t 1 -----------------ï 1 1 1 1 1 1 1 1 s : 1 1 r----------------1 2)4 ® = 4M :; { ' OJ. »

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