Propriétés des oses

Aldéhydes et alcools forment réversiblement des produits d'addition appelés hémiacétals (parce qu'ils sont à mi-parcours sur la voie réactionnelle menant aux acétals). Les bases structurales de cette addition sont décrites au chapitre 1D - 1 - Bases structurales.

Formation d'un hémiacétal
Un alcool R-OH s'ajoute à l'aldéhyde R'-CHO. Le carbone sp² de l'aldéhyde devient le carbone sp³ de l'hémiacétal, lié à deux atomes d'oxygène. L'équilibre de la réaction est nettement en faveur de l'aldéhyde et de l'alcool.

Simuler le mécanisme chimique de formation d'un hémiacétal
Une animation interactive permet de comprendre le mécanisme réactionnel, étape par étape.

Ce type d'addition est gouverné par un équilibre favorable à l'aldéhyde et à l'alcool, car l'hémiacétal représente une structure instable où un même carbone sp³ est lié à deux hétéroatomes (-OH et R-O-). Un hémiacétal est donc normalement rare et difficile à isoler. La cyclisation des oses ( 1C - 1 - Conditions de la cyclisation) est une exception à cette règle car la formation d'un hémiacétal cyclique apporte un avantage structural significatif à la molécule qui le contient. Toutefois, la facilité relative avec laquelle un hémiacétal se rompt en aldéhyde et alcool signifie qu'un système hémiacétalique est toujours un site de faiblesse structurale dans une molécule, même dans un ose, comme il apparaît au chapitre 1C - 6 - Mutarotation).


Le système hémiacétalique d'un aldose (en rouge) La cyclisation d'un aldose implique l'addition d'un alcool R'-OH sur un aldéhyde R-CHO. R et R' appartenant à la même molécule, il y a formation d'un hémiacétal cyclique.	Le système hémiacétalique d'un cétose (en rouge) La cyclisation d'un cétose implique l'addition d'un alcool R'-OH sur une cétone R-CO-R". R, R' et R" appartenant à la même molécule, il y a formation d'un hémiacétal cyclique.

Simuler le mécanisme de cyclisation du glucose
Une animation interactive permet de comprendre le mécanisme réactionnel, étape par étape.

Les cétones se comportent à peu près comme les aldéhydes vis à vis des alcools. Les produits d'addition étaient anciennement appelés hémicétals, mais le terme d'hémiacétal est maintenant admis, quelle que soit la fonction de départ, aldéhyde ou cétone. L'addition d'alcool sur une cétone n'est cependant pas aussi aisée que sur un aldéhyde et l'équilibre est encore moins en faveur de l'hémiacétal. Parmi les sucres toutefois, les cétohexoses montrent, à l'état libre, des systèmes hémiacétaliques internes relativement stables.

La page suivante traite de la formation d'acétals en présence d'un excès d'alcool...

1D - Propriétés

1D - 4 - Additions réversibles (page 1/3)