Ion tropylium

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En chimie organique et organo-métallique, l'ion tropylium est un cation de formule brute [C7H7]+. C'est la base conjuguée du cycloheptatriène et son nom dérive de la molécule tropane, lui-même nommé d'après l'atropine. Ceci est dû à ce que le cycloheptatriène fut découvert par Albert Ladenburg en 1881 dans la décomposition de la tropine[1],[2].

C'est un ion heptagonal, cyclique et plan. Il est aromatique avec 6 électrons π comme la règle de Hückel le prévoit pour 4n+ 2 électrons (n=1, ici). En chimie organo-métallique, l'ion tropylium est un ligand d'ions métalliques.

Tropylium-ion-2D-skeletal.png
Tropylium-ion-3D-balls.png
Tropylium-ion-3D-vdW.png
Squelette
modèle boules et bâtons
modèle atomique

La structure montre que la charge positive est répartie sur les sept atomes de carbone participant à l'aromaticité du cycle.

Spectroscopie de masse[modifier | modifier le code]

L'ion tropylium est souvent rencontré en spectrométrie de masse sous la forme d'un signal à m/z = 91 et est utilisé dans l'analyse des spectres de masse. Ce fragment est souvent trouvé dans les composés aromatiques contenant des groupes benzyle parce que, sous ionisation électronique, le groupe benzyle est coupé comme le cation PhCH2+ qui se ré-arrange sous la forme de l'ion tropylium beaucoup plus stable.

Spectre de masse du toluène obtenu par ionisation électronique[3].
Remarquez le pic du composé parent correspondant à la messe moléculaire M = 92 (C7H8+) et le pic plus intense à M = 91 qui correspond au cation tropylium plus stable (C7H7+).

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Die Zerlegung des Tropines, A. Ladenburg; Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, 1881, 14, pp. 2126–2131. DOI:10.1002/cber.188101402127, [1]
  2. Die Constitution des Atropins, A. Ladenburg; Justus Liebig's Annalen der Chemie, 1883, 217(1), pp. 74–149. DOI:10.1002/jlac.18832170107
  3. spectre de masse du toluène par ionisation électronique sur NIST