Diastéréoisomère

Définition

Un diastéréoisomère est chacun de deux stéréoisomères (mêmes formules moléculaires et séquences d'éléments liés) non énantiomères sans être des images miroir l'un de l'autre. Contrairement aux énantiomères, les diastéréoisomères n'ont pas besoin d'avoir des propriétés physiques et chimiques étroitement similaires.

Les diastéréoisomères et énantiomères d'une molécule :

Les diastéréoisomères sont des stéréoisomères d'un composé ayant deux ou plusieurs centres chiraux qui ne sont pas une image miroir d'un autre stéréoisomère du même composé. Par exemple, dans la structure ci-dessus, 1 et 2 sont des énantiomères ainsi que 3 et 4; 1 et 3 sont des diastéréoisomères, tout comme 2 et 4.

Explications

Les diastéréoisomères sont des stéréoisomères qui ne sont pas des énantiomères, c'est-à-dire que l'un d'eux n'est pas l'image miroir de l'autre. Ils ont des propriétés physiques différentes et ont des propriétés chimiques distinctes réagissant avec les composés chiraux et achiraux.

Les diastéréoisomères qui ne diffèrent que par un seul centre stéréogène (stéréocentre) sont appelés épimères. Ainsi, le D-glucose et le D-galactose sont à la fois des épimères et des diastéréoisomères : ils ne diffèrent que par un seul stéréocentre. Un stéréocentre est un groupe moléculaire (pouvant être réduit à un seul atome) qui peut être considéré comme à l'origine d'une stéréo-isomérie (centre stéréogène).

Les diastéréoisomères, en raison de différences dans leurs propriétés, varient les uns des autres et peuvent donc être séparés en utilisant le mode chromatographique commun. Ce système de séparation a été nommé le mode indirect de séparation. La formation de composés diastéréoisomères précède le processus chromatographique approprié. Des sélecteurs chiraux spéciaux (réactifs de dérivation chiraux) sont impliqués dans la formation de composés diastéréoisomères avec des énantiomères séparés. De nombreux énantiomères différents peuvent être appliqués en tant que réactifs de dérivation chiraux.

Différences avec un énantiomère chiral

Les énantiomères sont une paire de molécules chirales qui existent sous deux formes qui sont des images miroir l'une de l'autre mais qui ne peuvent pas être superposées l'une sur l'autre. Les diastéréoisomères ont la même formule moléculaire et la même séquence d'éléments mais ne sont pas miroir l'un de l'autre.

🚩 Un mélange racémique est défini comme un mélange équimolaire d'énantiomères. Étant donné que chaque énantiomère fait tourner la lumière polarisée dans le plan de manière égale, mais dans des directions opposées, l'activité optique globale est nulle. Décrire les diastéréoisomères comme des isomères optiques est incorrect.

Cristallisation et séparations chirales

Les diastéréoisomères p et n sont des composés distincts et présentent des structures différentes à l'état cristallin. Il s'ensuit que toutes les propriétés physiques impliquant le cristal lui-même et les équilibres cristal/liquide ou cristal/gaz, telles que les points de fusion, les solubilités, les propriétés de sublimation, les densités cristallines, etc., sont différentes pour les espèces p et n d'un couple donné. Cependant, la possibilité de séparer les diastéréoisomères p et n par cristallisation de leur mélange 1 :1, résultant de la réaction d'un racémate avec un agent de résolution, ne dépend pas uniquement des propriétés des composés p et n purs : elle repose essentiellement sur l'existence d'équilibres de phase solide-liquide favorables pour les systèmes binaires (p, n) ou ternaires (p, n, Σ).

Les diagrammes de phase des systèmes de diastéréoisomères sont fondamentalement similaires à ceux des systèmes d'énantiomères.

Il existe cependant plusieurs différences importantes entre eux :

1. les diagrammes de phase des mélanges de diastéréoisomères ne sont pas symétriques;
2. contrairement aux énantiomères, les diastéréoisomères forment préférentiellement des eutectiques ou des solutions solides;
3. la présence de composés d'addition 1 :1 (pn) est de loin inférieure à celle des composés racémiques (dl).

En rapport avec "diastéréoisomère"

• énantiomère

  

  L'énantiomère est chacun d'une paire de molécules qui sont des images miroir les unes des autres.

• épimère

  

  En chimie, un épimère est un stéréoisomère d'un autre composé qui a une configuration différente dans un seul de ses centres stéréogènes.

• isomère

  

  Les isomères sont des molécules dont les formules brutes sont identiques mais qui diffèrent par l'arrangement des atomes les uns par rapport aux autres.

• stéréoisomère

  

  Un stéréoisomère est chacun de deux isomères avec une structure de liaison identique mais qui diffèrent par la position géométrique (spatiale) des groupes...