Effet stérique - Définition

Introduction

L'effet stérique d'une molécule de tri-(tert-butyl)amine rend les réactions électrophiles, comme la formation ici de cations de tetraalkylammonium, difficile. Il est difficile pour les électrophiles de se rapprocher et d'attaquer les doublets non liants de la molécule d'azote (ici en bleu).

L'effet stérique provient du fait que chaque atome contenu dans une molécule occupe un certain espace. Si certains atomes sont amenés trop près les uns des autres, il y a un cout énergétique associé à ce rapprochement. En effet, une certaine quantité d'énergie est requise pour chevaucher le nuage électronique (répulsion de Pauli ou de Born). Et ce cout énergétique affecte la forme normale de la molécule ainsi que ses propriétés lors d'une réaction chimique.

Les différents types d'effets stériques

L'encombrement stérique ou gène stérique se produit lorsque le volume occupé par une partie d'une molécule gêne l'approche d'un réactif ou d'une autre partie de la molécule. Bien que l'encombrement stérique soit de temps en temps un problème, il peut être aussi un outil très utile. La résistance stérique est souvent employée par les chimistes pour modifier le comportement d'une molécule dans une réaction chimique, en stoppant toute réaction parasite (protection stérique). L'encombrement stérique entre deux groupes adjacents peut aussi restreindre l'angle de torsion. De plus, une hyperconjugaison a été suggérée comme explication de la conformation décalée de la molécule d'éthane, l'encombrement stérique de l'atome d'hydrogène étant bien trop petit..

Dimethoxytritylation sélective du groupe primaire 5'-hydroxyl d'une molécule de thymidine en présence d'un groupe secondaire 3'-hydroxy libre en résultat d'un encombrement stérique dû au groupe de dimethoxytrityl et à la chaine de ribose (Py = pyridine).

La répulsion stérique se produit lorsqu'un groupe chargé d'une molécule est apparemment affaibli ou spatialement protégé par des atomes moins chargés (ou de charge opposée), y compris les ions en solutions (répulsion de Debye). Dans certains cas, pour un atome interagissant avec des atomes bénéficiant d'une protection stérique, l'atome devra s'approcher à partir d'un voisinage moins protégé. Ceci permet de contrôler quand et dans quelle direction une interaction moléculaire va se réaliser.

L'attraction stérique se produit lorsque des molécules présentent des formes ou des géométries optimisées pour leurs interactions. Dans ce cas, les molécules vont réagir les unes avec les autres d'une façon, le plus souvent, spécifique.

Croisement de chaînes – Une pelote aléatoire ne peut pas changer, par un léger déplacement, d'une conformation à une autre forme relativement proche, si ce dernier requiert qu'un polymère passe à travers un autre, ou à travers lui-même.