Consonance (chimie)

Ce concept a été formulé par le célèbre chimiste D.A. Evans de l'Université d'Harvard en 2001[1]. Il s'agit de considérer comment plusieurs groupes fonctionnels interagissent en influençant la répartition électronique dans le squelette carboné à proximité des groupes fonctionnels.

Chaque groupe fonctionnel a une influence sur la répartition des électrons dans le squelette carboné autour de lui grâce aux effets inductif et mésomère ce qui mène à l'apparition de charges partielles. Ceci mène à une alternance de charges positives et négatives depuis chaque groupe fonctionnel. On parle alors de :

• Consonance lorsque les charges positives et négatives induites par chaque groupe fonctionnel sont du même signe pour chaque atome de carbone
• Dissonance lorsque les charges induites s'opposent entre les groupes fonctionnels.

Dans l'exemple ci-dessous, on observe la répartition des électrons autour du groupe carbonyle dans la pent-2-one 1. La structure 2 représente la pent-2,4-dione (ou acétylacétone) dans laquelle les deux groupes carbonyle sont séparés par un groupe méthylène CH₂. Dans ce cas, les charges issues des deux groupes sur le squelette carboné sont identiques et s'additionnent : c'est une structure consonante. En revanche, dans la pent-2,3-dione 3, les effets des deux groupes carbonyle s'opposent ; c'est une structure dissonante et cela va avoir une influence sur la réactivité de ce composé.

Exemples de consonance (2) et de dissonance (3)

Les conséquences liées à la consonance/dissonance d'une structure sont les suivantes :

• Une structure consonante est normalement plus stable qu'une structure dissonante à peine différente (par ex. l'ajout d'un groupe méthylène entre les deux groupes fonctionnels) ;
• Passer d'une structure consonante (ou dissonante) à une structure du même type ne provoque pas de difficulté particulière ;
• Passer d'une structure dissonante à une structure consonante est favorisée ;
• À l'inverse, passer d'une structure consonante à une structure dissonante requiert de l'énergie.