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Concept
Formule topologique
Résumé
La formule topologique est une représentation moléculaire simplifiée utilisée en chimie organique et développée par le chimiste organicien Friedrich Kekulé. Une formule topologique fait abstraction de la représentation des atomes de carbone et d'hydrogène pour ne montrer que la structure du squelette.
Le squelette d'un composé organique est la chaîne d'atomes qui, connectés les uns aux autres, forme l'essentiel de la structure du composé représenté alors que les groupes fonctionnels sont considérés comme des substituants (des « rajouts ») du squelette. Ce squelette peut comporter une ou plusieurs chaînes, branches ou cycles. Les atomes autres que le carbone et l'hydrogène sont appelés hétéroatomes.
Un composé organique a des atomes d'hydrogène ou d'autres substituants connectés aux atomes de carbone. L'hydrogène est l'atome le plus couramment lié à un atome carbone et n'est pas explicitement représenté. Les hétéroatomes et les groupements d'atomes sont appelés « groupes fonctionnels ». Ils sont connus sous le terme général de substituant, car ils remplacent un atome d'hydrogène qui aurait pu être présent à la même place.
Dans l'image ci-dessous, par exemple, la formule topologique de l' est représentée. Le carbone marqué C1 n'a qu'une seule liaison. Il doit donc y avoir trois atomes d’hydrogène aussi liés à cet atome de carbone, pour respecter la valence de quatre. Le carbone C3 a deux liaisons explicites à deux autres atomes de carbone. Il doit donc être aussi lié à deux atomes d’hydrogène. Une représentation boules et bâtons de la même molécule d'hexane est montrée pour comparaison. Les atomes de carbone sont représentés par des boules noires, et les atomes d’hydrogène par des boules blanches.
Les atomes d’hydrogène liés à un atome autre qu'un carbone sont explicitement représentés. Dans l'éthanol, C2H5OH, par exemple, l'atome d'hydrogène lié à l'oxygène est signalé par le symbole H, alors que les autres atomes d’hydrogène liés aux atomes de carbone ne seront pas représentés.
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