Enantiomères
Bonjour, je suis étudiant en BTS optique. Je dois préparer un projet de stage au sujet des énantiomères. Aujourd'hui, on sait que les énantiomères dévient la lumière, certes, mais de quelle manière ? est-ce un phénomène de diffraction ? ou encore un phénomène électro-magnétique ? Merci.
Alors, tous les phénomènes qui ont un rapport avec la lumière sont électromagnétiques, par définition, la lumière étant un cas particulier d'onde électromagnétique.
Maintenant, on appelle énantiomère une forme particulière d'une molécule qui n'est pas équivalente à son image dans un miroir. De telles molécules perturbent le passage de la lumière d'une manière un peu subtile : elles ne la dévient pas ni ne la diffractent. En fait, elles changent la polarisation de la lumière, qui est en quelque sorte la direction dans laquelle la lumière vibre, le long de son trajet (c'est une direction perpendiculaire à la direction de propagation).
Bon, je ne vais pas m'étendre plus, je préfère répondre à des questions si tu en as...
Salut Deep_turtle, moi j'ai une question !
Pourquoi ces molécules dévient-elles le plan de polarisation ?
Et je veux une réponse détaillée et rigoureuse
Encore une victoire de Canard !
Ahem...
Bon, je me lance : ces molécules ne sont pas symétriques, et quand une onde électromagnétique polarisée arrive dessus, le mouvement des électrons ne se fait pas exactement dans le mouvement du champ électrique incident (par exemple parce que l'électron est plus mobile dans une direction un peu différente). Du coup, l'onde réémise par cet électron a une polarisation différente de l'onde incidente !
Pour l'instant, tu réussis bien le test...
Mais reste une petite étape que tu as passée sous silence : pourquoi la polarisation "transmise" est rectiligne ?
Et le pire, c'est que je fais pas ça seulement pour t'embêter, mais aussi pour comprendre !
Dernière modification par Coincoin ; 06/12/2004 à 21h01.
Encore une victoire de Canard !
Alors la façon dont je vois les choses (mais j'ai des zones d'ombre sur ce sujet) (enfin sur ce sujet je me rends bien compte que j'ai des zones d'ombre...) est la suivante :
Les molécules présentant une activité optique agissent de façon plus simple sur les polarisations circulaires : les ondes polarisées dans un sens mettent plus facilement les électrons en mouvement dans un sens que dans l'autre (les molécules assymétriques sont légèrement spirales).
Une onde polarisée rectilignement se décompose en deux ondes circulaires de sens opposé. Ces deux ondes se propagent différemment dans le milieu à cause de ce que je viens de dire, et du coup ressortent du milieu avec un certain déphasage relatif. Leur combinaison donne alors une onde polarisée rectilignement qui a tourné.
Voilà, il y a peut-être une manière d'expliquer les choses directement en termes de polarisation rectiligne, et dans ce cas je serais vraiment heureux de la connaître car ce point me turlupine un peu (sans m'empêcher de...).
Tu te défends particulièrement bien !
J'avoue que la vision en terme de polarisation circulaire est en effet intéressante...
Bref, Deep_turtle, tu es mon idole !
Encore une victoire de Canard !
merci...Je dois dire que tu te défends pas mal non plus... Bon on va arrêter là sinon on va avoir des remarques de ces crapules de modérateurs...
Voilà que tout ça me fait réfléchir (manquait plus que ça !) : est-ce qu'il serait envisageable que la molécule absorbe différemment les deux polarisations circulaires (une sorte de biabsorption)
Si tu réponds à cette question, j'affiche un poster de toi sur mon mur
T'inquiète pas, ils doivent dormir à cette heure-ci (en tout cas, ils feraient mieux...)on va avoir des remarques de ces crapules de modérateurs...
Encore une victoire de Canard !
Salut,
Ca me semble pas trop possible, puisqu'une polarisation circulaire n'a pas d'axe privilegie (c'est le principe) et l'enantiomere, lui, agit selon un axe privilegie....Envoyé par Coincoin
est-ce qu'il serait envisageable que la molécule absorbe différemment les deux polarisations circulaires (une sorte de biabsorption
Donc, je dirai qu'un enantiomere agit forcement de la meme facon sur 2 ondes polarisees rectilignement....
Ben moi je dirais plutôt oui, en fait. Une molécule chirale interagit différemment avec les deux types de polarisation circulaire, et je ne vois pas pourquoi ça ne se ressentirait pas sur l'absorption. Il faudrait demander à des chimistes pour en avoir le coeur net... Et je suis sûr qu'il y en a dans les parages... Sortez de là on vous a vus !!!Ca me semble pas trop possible, puisqu'une polarisation circulaire n'a pas d'axe privilegie (c'est le principe) et l'enantiomere, lui, agit selon un axe privilegie....
Attendons une réponse plus sûre... En attendant je t'envoie le poster, au cas où !!!Si tu réponds à cette question, j'affiche un poster de toi sur mon mur
Mais si la molécule absorbe plus une polarisation circulaire qu'une autre, ça veut dire qu'en envoyant une polarisation rectiligne, on obtient une polarisation elliptique en sortie, non ?
Je n'ai jamais entendu parler d'un tel phénomène, donc je veux bien préparer mon mur, mais je préfères attendre confirmation...
Encore une victoire de Canard !
Je ne sais pas ce qu'en pense Shaddock, qui est chimiste organicien comme moi, mais je n'ai personnellement jamais approfondi le mécanisme intime du pouvoir rotatoire d'une molécule achirale. Et j'aimerais aussi comprendre pourquoi le plan de polarisation d'une onde polarisée subit ainsi une rotation.
Il est possible qu'il s'agisse d'une interaction onde particule d'ordre quantique, mais il y a sûrement des spécialistes ici qui pourront nous éclairer.
J'ai essayé, plus haut, de clarifier ça... Qu'est-ce que tu trouves bizarre ou plas clair dans ce que j'ai écrit ?Et j'aimerais aussi comprendre pourquoi le plan de polarisation d'une onde polarisée subit ainsi une rotation.
Sinon quelques recherches rapides sur le net m'ont convaincu qu'effectivement, l'absorption de lumière polarisée dépend de la chiralité. Il semble que le nom générique de ce phénomène soit "dichroïsme circulaire", il transforme une polarisation linéaire en une polarisation elliptique (tout bon Coincoin !)...
On va peut-être arrêter de se flatter... (même si je dois avouer que ce que j'ai dit ne provenait que de tes explicationstout bon Coincoin !
Et comme ça, j'aurai enfin compris le pouvoir rotatoire, mais aussi ce que veut dire "dichroïsme circulaire" (mot que j'avais entendu sans connaître le sens). Chouette !
Encore une victoire de Canard !
Bonsoir,
Ce n'est pas l'explication physique, ni son application mathématique, qui n'est pas claire pour moi. Ce que je me pose comme question, c'est quel est le type d'intéraction entre l'onde électromagnétique polarisée et la densité électronique asymétrique qui caractérise le carbone chiral.
Salut Diazométhane !
A vrai dire, je n'ai pas grande idée sur la question, cela doit faire appel à des théories d'optique ondulatoire et de mécanique quantique. C'est de la physicochimie fondamentale. Sans mauvais jeu de mot je dirai que ce n'est pas mon rayon. Si je trouve quelque explication...
Heu... c'est l'interaction électromagnétique (je sens que ça ne va pas te plaire comme réponse...
Ta réponse est logique, mais j'aurais voulu savoir s'il s'agit là de simples spéculations, ou bien si une étude analytique et mathématique a été faite de ce phénomène. De toutes manières, il me semble qu'on ne peut qu'approximer, car le mouvement lui-même des électrons ne peut être connu (Heisenberg), et les énergies correspondantes ne peuvent que calculées par voie numérique, donc approximativement (impossibilité de résoudre Schrödinger).
Et pourtant, ça dévie !!!
Non non, ce ne sont pas de simples spéculations, les calculs rigoureux en mécanique quantique expliquent bien l'activité optique. Regarde par exemple ici.
Ceci dit je ne suis pas chimiste, il y a surement de meilleurs exemples sur le net que celui-ci (je suis preneur, d'ailleurs) que j'ai trouvé en googlant "activité optique calculs"...
Merci.
J'ai "googlé" avec "vibrational circular dichroism"
Si j'ai bien compris, on détermine par le calcul les états spectroscopiques vibrationnels des molécules (en essayant de faire coller les valeurs calculées avec les valeurs expériementales, puisque, comme je l'ai dit plus haut, il n'y a pas de véritables calculs théoriques possibles à partir des principes de base de la mécanique quantique).
Puis on applique à ce modèle mathématique le modèle des perturbations (sachant qu'on onde électromagnétique polarisée crée un type particulier de perturbation qu'on peut représenter sous forme analytique).
Il s'agit donc bien des calculs habituels de la mécanique quantique, et il est normal que les spectres VCD prédits et les spectres VCD expérimentaux soient assez dissemblables, vu le nombre d'approximation qui ont été faites et qu'on ne peut éviter.
Ce genre d'étude peut donner des indications qualitatives sur les propriétés des substances chirales, mais est-ce bien raisonnable de les utiliser comme si elles apportaient une connaissance parfaite du phénomène? En particulier, lorsqu'il s'agit de les appliquer au vivant, je serais personnellement très circonspect.
