La configuration du glucose
Les quatre centres chiraux du glucose indiquent qu’il peut y avoir jusqu’à seize (24) stéréoisomères ayant cette constitution. Ceux-ci existeraient sous forme de huit paires d’énantiomères diastéréoisomères, et le défi initial était de déterminer lequel des huit correspondait au glucose. Ce défi a été accepté et relevé en 1891 par le chimiste allemand Emil Fischer. La négociation réussie du labyrinthe stéréochimique présenté par les aldohexoses a été un tour de force logique, et il est normal qu’il ait reçu le prix Nobel de chimie en 1902 pour cette réalisation. L’une des premières tâches de Fischer a été de concevoir une méthode permettant de représenter la configuration de chaque centre chiral de manière non ambiguë. À cette fin, il a inventé une technique simple pour dessiner des chaînes de centres chiraux, que nous appelons aujourd’hui la formule de projection de Fischer. Cliquez sur ce lien pour un examen.
Au moment où Fischer a entrepris le projet du glucose, il n’était pas possible d’établir la configuration absolue d’un énantiomère. Par conséquent, Fischer a fait un choix arbitraire pour le (+)-glucose et a établi un réseau de configurations d’aldose apparentées qu’il a appelé la famille D. Les images miroir de ces configurations ont ensuite été désignées comme la famille L des aldoses. Pour illustrer l’utilisation des connaissances actuelles, les formules de projection et les noms de Fischer pour la famille des aldoses D (de trois à six atomes de carbone) sont présentés ci-dessous, avec les atomes de carbone asymétriques (centres chiraux) colorés en rouge. Le dernier centre chiral dans une chaîne d’aldose (le plus éloigné du groupe aldéhyde) a été choisi par Fischer comme site désignateur D / L. Si le groupe hydroxyle dans la formule de projection était dirigé vers la droite, il était défini comme un membre de la famille D. Un groupe hydroxyle dirigé vers la gauche (l’image miroir) représentait alors la famille L. L’attribution initiale de la configuration D par Fischer avait une chance sur deux d’être exacte, mais toutes ses conclusions ultérieures concernant les configurations relatives de divers aldoses étaient fondées. En 1951, des études de fluorescence aux rayons X de l’acide (+)-tartrique, réalisées aux Pays-Bas par Johannes Martin Bijvoet, ont prouvé que le choix de Fischer était correct.
Il est important de reconnaître que le signe de la rotation spécifique d’un composé (un nombre expérimental) n’est pas en corrélation avec sa configuration (D ou L). Il est simple de mesurer une rotation optique avec un polarimètre. La détermination d’une configuration absolue nécessite généralement une interconversion chimique avec des composés connus par des voies de réaction stéréospécifiques.
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