RAPPEL — Descripteurs CIP, R/S et E/Z

Attribuer R/S est un geste chronométré : en QCM, la vitesse est une compétence à part entière. Tout repose sur un classement de priorité (les règles CIP), puis une lecture du sens de rotation. On va poser les règles en détail, puis la méthode, puis les astuces qui font gagner du temps.

Les règles CIP (Cahn-Ingold-Prelog)

On classe les 4 substituants d’un C* par priorité décroissante, avec trois règles appliquées dans l’ordre :

Règle 1 — Numéro atomique de l’atome directement lié. Plus il est grand, plus c’est prioritaire.

   I > Br > Cl > S > P > O > N > C > H
   (et un doublet libre / une lacune compte comme le "numéro 0" : dernier)

Règle 2 — En cas d’égalité, on explore la sphère suivante. On liste, pour chaque branche, les atomes rencontrés par ordre décroissant, et on compare rang par rang. On tranche au premier point de différence.

   –CH₂Cl   vs   –CH₂OH
   1re sphère : C = C (égalité)
   2e sphère : (Cl,H,H) vs (O,H,H)  → Cl(17) > O(8) au 1er rang
   → –CH₂Cl est PRIORITAIRE

Règle 3 — Liaison multiple = duplication. Un atome doublement lié est compté deux fois de chaque côté (on ajoute un « atome fantôme »).

   C=O  se lit, pour le carbone, comme lié à (O, O, ...)   [O dupliqué]
        et pour l'oxygène comme lié à (C, C, ...)          [C dupliqué]
   Ex. : –CHO (aldéhyde) → le C est lié à (O, O, H)

La méthode d’attribution R/S

   ① classer : 1 (prioritaire) > 2 > 3 > 4 (le plus faible)
   ② mettre le 4 VERS L'ARRIÈRE (loin de toi)
   ③ lire le sens 1 → 2 → 3
        horaire (sens d'une montre) = R (rectus)
        antihoraire                 = S (sinister)

Deux astuces qui sauvent du temps :

Si le substituant 4 est déjà vers l’avant (mauvaise orientation), lis 1→2→3 normalement puis inverse la réponse.
En projection de Fischer : si le plus faible est sur un trait horizontal (donc vers l’avant, par convention), lis puis inverse.

   4 vers l'arrière  → lecture DIRECTE
   4 vers l'avant    → lecture puis INVERSER
   4 horizontal en Fischer → lecture puis INVERSER

Butan-2-ol : le C2 porte OH, H, CH₃ et C₂H₅ — un carbone asymétrique à classer

E/Z sur les doubles liaisons

Pour une double liaison C=C (pas de rotation possible → deux arrangements figés), on applique CIP de chaque côté :

   repérer le substituant PRIORITAIRE de CHAQUE carbone de la C=C

     a\     /c          a\     /d
       C = C              C = C
     b/     \d          b/     \c
   a,c prioritaires    prioritaires
   DU MÊME côté = Z    OPPOSÉS = E
   (zusammen)          (entgegen)

les deux prioritaires du même côté → Z (allemand zusammen, « ensemble ») ;
de part et d’autre → E (entgegen, « opposé »).

Ne pas confondre avec cis/trans, qui ne s’applique proprement qu’à des cas simples (deux substituants identiques). E/Z est général et sans ambiguïté.

Pièges fréquents

Comparer des sommes au lieu du rang par rang : on compare le plus gros atome de chaque branche d’abord, pas la somme.
Oublier la duplication des liaisons multiples (règle 3).
Ne pas vérifier où est le substituant 4 avant de conclure (avant/arrière/horizontal).
Utiliser cis/trans pour un cas à 4 substituants différents : passer en E/Z.

Exercices éclair

Exercice 1. Sur le C2 du butan-2-ol (OH, H, CH₃, CH₂CH₃), classe les substituants par priorité CIP.

Correction

–OH (O, numéro 8 : le plus grand atome lié) → priorité 1.
–CH₂CH₃ (le premier C porte C, H, H) vs –CH₃ (le C porte H, H, H) : à la 2ᵉ sphère, l’éthyle gagne (C > H au premier point de différence) → –CH₂CH₃ priorité 2, –CH₃ priorité 3.
–H (numéro 1) → priorité 4.

Ordre : OH > CH₂CH₃ > CH₃ > H.

Exercice 2. Le plus faible substituant pointe vers toi (vers l’avant) et tu lis 1→2→3 dans le sens horaire. Configuration R ou S ?

Correction

Lecture horaire = R en apparence, mais le plus faible est vers l’avant (mauvaise orientation) : il faut inverser → la configuration réelle est S. Toujours vérifier où se trouve le substituant 4 avant de conclure.

Exercice 3. Sur le 2-bromobut-2-ène CH₃–CBr=CH–CH₃, attribue E ou Z. (Carbone gauche : Br et CH₃ ; carbone droit : H et CH₃.)

Correction

Carbone gauche : Br (35) > CH₃ → prioritaire = Br.
Carbone droit : CH₃ > H → prioritaire = CH₃.

Si Br et CH₃ (les deux prioritaires) sont du même côté → Z ; s’ils sont opposés → E. La réponse dépend donc du dessin : il faut regarder la position réelle du Br et du CH₃ de droite. Méthode : identifier le prioritaire de chaque côté, puis regarder s’ils sont ensemble (Z) ou opposés (E).

À retenir

CIP : ① numéro atomique de l’atome lié ; ② égalité → sphère suivante, rang par rang, premier point de différence ; ③ liaison multiple = duplication.
R/S : plus faible vers l’arrière, lire 1→2→3 : horaire = R, antihoraire = S.
Plus faible vers l’avant ou horizontal en Fischer ⇒ lire puis inverser.
E/Z : prioritaires du même côté = Z, opposés = E (plus fiable et général que cis/trans).