Bonjour!
Je suis nouveau et c'est le premier sujet que je lance sur le forum.
Vous allez voir, pour une première question c'est plutôt bizarre...
La voici: Pourquoi dit on qu'une molécule est aromatique si elle possède 4n+2 électrons pi délocalisés sur tout un cycle plan? J'imagine que les scientifiques ne se sont pas levés le matin en se disant "tiens, si on baptisait "aromatique" tous ces composés". En clair d'où viens le critère d'aromaticité selon Hückel?
Le mot d'abord, c'est parce qu'il y a de nombreuses substances aromatiques qui sont des dérivés du Benzène (clou de girofle par exemple).
Le critère a d'abord été découvert de manière empirique : le benzène est beaucoup plus stable que le Cyclooctatétraène par exemple (cycle à 8 alternant double et simple liaisons) ou que le cyclobutadiène (cycle à 4, avec 2 doubles liaison). Par contre le Naphtalène est de nouveau beaucoup plus stable.
La règle du 4N+2 a donc été déduite expérimentalement.
Ensuite Hückel a proposé une méthode basé sur la mécanique quantique qui permet de comprendre ces résultats.
Merci beaucoup! C'est exactement le genre de réponse que j'espérais. A propos, en ce qui concerne la méthode basée sur la mécanique quantique, j'imagine que c'est une question de stabilité (énergie de résonance etc.)?
La page wiki explique bien la succession d'étape du raisonnement (voir cas de l'éthène).
Bonjour.
Si je comprends bien:
1) On a découvert que certaines molécules cycliques étaient beaucoup plus stables que d'autres. Comme le "cycle stable" de référence est le benzène, qui est odoriférant, on a appelé ces composés "aromatiques". Expérimentalement on observe qu'ils ont 4n+2 électrons Pi etc.
2) La mécanique quantique offre une explication physique à ce phénomène.
Toutefois une chose me gène: sur la page wiki intitulée "composé aromatique", ils disent grosso modo qu'un composé aromatique est "un composé organique qui contient un système cyclique respectant la règle d'aromaticité de Hückel ". La question est donc posée: quel est l’œuf et quelle est la poule?En clair, existe t'il une définition de l'aromaticité qui ne fasse pas intervenir le critère, sans quoi c'est le serpent qui se mord la queue!
En fait, voilà ce qui a jeté le doute: sur la page wiki "règle de Hükel" ils disent "Cette règle ne s'applique pas pour tous les composés polycycliques avec des cycles accolés. Par exemple, le pyrène comporte 16 électrons délocalisés sur 4 cycles (il ne respecte donc pas la règle des 4n + 2 électrons) et est aromatique." Ainsi donc:
1) un composé aromatique est d'après wiki, un composé qui respecte la règle de Hückel
2) D'après l'autre page wiki ("règle de Hükel") il existe des composés aromatiques qui ne respectent pas le critère
Merci
L'étude d'une matière demande souvent de la rigueur et de la souplesse d'esprit.
La chimie a une histoire. Mendeleev a proposé son système de classement en 1869, soit il y a à peine 150 ans.
Il faut accepter que la classification n'est pas totalement parfaite d'une part et que les règles empiriques connaissent des limites.
Quand on parle d'aromatique à un chimiste, il pense un système de type benzénique mono ou polycyclique. Il s'attendra à une réactivité particulière (par exemple, la nitration, ...).
La règle des 4n+2 fonctionne bien pour l'étude, mais je ne connais aucun "organicien" qui va compter les électrons. Il regarde la "tronche" de la molécule et il sait à peu près immédiatement, s'il a affaire à un aromatique, un vinylique, un benzylique, ... et leurs réactivités propres.
Maintenant, pourquoi n'essayes-tu pas d'appliquer la méthode d'Huckel à quelques cas :
- le butadiène (tu as déjà l'éthène sur Wiki)
- le cyclobutadiène
- le benzène
- un peu plus difficile pour trouver les racines du polynôme en x^16, le pyrène.
Ceci dit, il y aura déjà quelques points intéressants, même en se cantonnant au 3 premiers.
1) que dire du degré des polynômes. Qu'impliquerait le cas d'un polynôme "différent".
2) 0 est solution, double de surcroit pour l'un des cas. Lequel ? Sachant qu'on place deux électrons par orbitales, qu'implique cette solution double ?
Au vu de ces résultats, il doit être possible de tirer certaines conclusions pour le pyrène, même sans trouver les 16 solutions au polynôme.
