Topicité - Définition

Énantiotope

La désignation stéréochimique énantiotope fait référence à la relation entre deux groupements dans une molécule qui, si l'un ou l'autre était remplacé, créerait un centre chiral et donnerait donc un composé chiral. Les deux produits possibles de ce remplacement seraient des énantiomères.

Par exemple, les deux atomes d'hydrogènes attachés au deuxième carbone dans le butane sont énantiotopes. Le remplacement de l'un d'eux (en bleu) par un atome de brome produira le (R)-2-bromobutane. Le remplacement de l'autre (en rouge) produira l'énantiomère, le (S)-2-bromobutane.

Butane	(R)-2-bromobutane	(S)-2-bromobutane

Les groupements énantiotopes sont identiques et indiscernables, sauf en milieux chiraux. Par exemple, les hydrogènes CH₂ dans l'éthanol (CH₃CH₂OH) sont énantiotopes, mais deviennent différents () si l'éthanol est lié à un centre chiral, par exemple par conversion à un ester d'un acide carboxylique chiral, tel que l'acide lactique, ou s'il est coordonné à un centre métallique chiral, ou s'il est associé au site actif d'un enzyme, puisque les enzymes sont constitués d'acides aminés chiraux. En effet, en présence de l'enzyme ADH, un seul des hydrogènes CH₂ de l'éthanol est enlevé lors de son oxydation à l'acétaldéhyde. Il n'y a nul besoin que le milieu chiral soit optiquement pure pour avoir cet effet.

Les groupements énantiotopes se miroitent d'un côté et de l'autre d'un plan de symétrie interne. Un milieu chiral détruit cette symétrie. S'ils sont énantiotopes, une paire de noyaux actifs en RMN seront aussi indiscernables par la RMN et produiront un seul signal.

Les groupements énantiotopes ne sont pas nécessairement attachés au même atome. Par exemple, les deux atomes d'hydrogène adjacent au groupement carbonyle dans le cis-2,6-diméthylecyclohexanone sont énantiotopes ; l'un est le miroir de l'autre avec le plan du miroir cisaillant la molécule au milieu et traversant le carbonyle, mais les déprotonations d'un côté et de l'autre du carbonyle créera deux énantiomères. De la même manière, remplacement de l'un par un atome de deutérium créera l'énantiomère de la molécule où l'autre est plutôt remplacé.