Composés à deux centres asymétriques
Exemple du 2,3,4-trihydroxybutanal
Le 2,3,4-trihydroxybutanal représenté ci-dessous possède deux carbones asymétriques (carbones 2 et 3).
On attend deux couples d'énantiomères, soit quatre stéréoisomères. Chacun de ces couples a un nom différent : usuellement le couple (\(\textrm{RR}\), \(\textrm{SS}\)) est appelé érythrose, le couple (\(\textrm{RS}\), \(\textrm{SR}\)) thréose.
Leurs représentations, en conformation décalée " anti ", données ci-dessous permettent de mettre en évidence les relations de stéréoisomérie.
Attention :
Pour observer la relation objet / image, il faut évidemment présenter les deux isomères sous la même conformation.
Comme le montre la figure, les deux membres du couple érythrose sont énantiomères, de même que les deux membres du couple thréose. Leurs propriétés physicochimiques sont identiques à l'exception du pouvoir rotatoire (même valeur absolue, mais de signes opposés).
Les énantiomères de type érythrose ne sont pas images dans un miroir des énantiomères de type thréose. Il n'existe entre eux qu'une relation de diastéréoisomérie. Par conséquent, ce sont des composés aux propriétés physicochimiques différentes (pouvoir rotatoire inclus).
Représentation des molécules
Représentation des molécules en projection de Fischer
En projection de Fischer, les conventions imposent d'utiliser la conformation éclipsée
Les projections de Fischer des quatre stéréoisomères donnent les figures ci-dessous.
Représentation des molécules en projection de Newman
Dans ce type de représentation, on a utilisé les conformations décalées anti pour faciliter l'observation de l'ensemble des substituants.
Nomenclature
Nomenclature érythro-thréo
Cette nomenclature est réservée aux composés à deux carbones asymétriques adjacents du type \(\textrm C_{abc}-\textrm C_{abc'}\). \(a, b, c\) et \(c'\) sont les substituants portés par les carbones asymétriques.
Par analogie avec les configurations de l'érythrose et du thréose, on appelle érythro le couple d'énantiomères qui présente dans l'une de ses conformations éclipsée le maximum de groupes analogues en vis-à-vis.
L'autre couple d'énantiomères est dit thréo.
En projection de Fischer, le plus grand nombre de groupes identiques sont en vis-à-vis pour l'érythro, .
En Newman, si on utilise une représention en conformation décalée, le plus grand nombre de groupes identiques sont diamétralement opposés pour l'érythro.
Nomenclature \(\textrm R-\textrm S\) : cas de l'érythrose et du thréose
Cette nomenclature est plus générale car elle s'applique à tous les composés possédants 2 centres chiraux, quelle que soit la nature des substituants ;
On trouve alors que l'érythrose est \((2\textrm R,3\textrm R)\) ou \((2\textrm S,3\textrm S)\).
Le thréose est \((2\textrm R,3\textrm S)\) ou \((2\textrm S,3\textrm R)\).
Cas des molécules cycliques
Les exemples donnés précédemment se rapportent à des molécules non cycliques, mais tout ce qui a été dit demeure valable dans le cas de molécules cycliques renfermant des centres chiraux. L'exemple ci-dessous illustre le cas d'un cyclopropane disubstitué.
Dans le cas des cycles, on utilise la nomenclature cis-trans, au lieu de la nomenclature érythro-thréo.
Cis : les deux substituants prioritaires (selon les règles CIP) sont du même côté du plan du cycle.
Trans : les deux substituants prioritaires sont de part et d'autre du plan du cycle.