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GĂ©minal

En chimie, le stĂ©rĂ©odescripteur gĂ©minal fait rĂ©fĂ©rence Ă  la relation entre deux atomes ou groupes fonctionnels qui sont attachĂ©s au mĂȘme atome. Le mot vient du latin gemini, « jumeaux »[1]. Par exemple, un diol gĂ©minal est diol (un composĂ© comportant deux fonctions alcool) attachĂ©s au mĂȘme atome de carbone, comme c'est le cas pour le mĂ©thanediol. On utilise parfois le prĂ©fixe « gem- » devant le nom chimique pour prĂ©ciser ce fait, par exemple gem-dibromure pour dibromure gĂ©minal, mais les indicateurs chiffrĂ©s de la nomenclature systĂ©matique sont plus courants.

Ce concept est important dans de nombreuses branches de la chimie, notamment en synthĂšse et en spectroscopie, car les groupes fonctionnels attachĂ©s Ă  un mĂȘme atome se comportent souvent diffĂ©remment lorsqu'ils sont sĂ©parĂ©s. Les diols gĂ©minaux, par exemple, sont facilement convertis en cĂ©tones ou en aldĂ©hydes avec perte d'eau[2].

Comparaison de composés avec groupes géminaux, vicinaux ou isolés.
alcane géminal vicinal isolé
MĂ©thane n'existe pas n'existe pas
Éthane n'existe pas
Propane
Substituants sur certains dibromoalcanes étiquetés en rouge.

Le terme connexe « vicinal » fait rĂ©fĂ©rence Ă  la relation entre deux groupes fonctionnels qui sont attachĂ©s Ă  des atomes adjacents. La disposition relative de deux groupes fonctionnels peut Ă©galement ĂȘtre dĂ©crite par les descripteurs α et ÎČ.

Spectroscopie RMN 1H

En spectroscopie RMN 1H, le couplage de deux atomes d'hydrogĂšne sur le mĂȘme atome de carbone est appelĂ© couplage gĂ©minal. Il se produit uniquement lorsque deux atomes d'hydrogĂšne sur un groupe mĂ©thylĂšne diffĂšrent stĂ©rĂ©ochimiquement l'un de l'autre. La constante de couplage gĂ©minale est appelĂ©e 2J puisque les atomes d'hydrogĂšne se couplent par deux liaisons. En fonction des autres substituants, la constante de couplage gĂ©minale prend des valeurs comprises entre −23 and +42 Hz[3] - [4].

SynthĂšse

L'exemple suivant montre la conversion de la cyclohexylmĂ©thylcĂ©tone en gem-dichlorure par une rĂ©action avec du pentachlorure de phosphore. Ce gem-dichlorure peut ensuite ĂȘtre utilisĂ© pour synthĂ©tiser un alcyne.

cyclohexylméthylcétone en gem-dichlorure
cyclohexylméthylcétone en gem-dichlorure

Notes et références
  1. entry for "geminal" in the Oxford online dictionary of American English. Accessed on 2013-01-27.
  2. Peter Taylor (2002), Mechanism and synthesis, Book 10 of Molecular world. Open University, Royal Society of Chemistry; (ISBN 0-85404-695-X). 368 pages.
  3. H. GĂŒnther: NMR-Spektroskopie; Grundlagen,Konzepte und Anwendungen der Protonen- und Kohlenstoff-13-Kernresonanzspektroskopie in der Chemie. 3. neubearbeitete und erweiterte Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1992, S. 103.
  4. D. H. Williams, I. Fleming: StrukturaufklĂ€rung in der organischen Chemie; Eine EinfĂŒhrung in die spektroskopischen Methoden. 6. ĂŒberarbeitete Auflage, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1991, S. 109.
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