Structure moléculaire des différentes conformations du diméthoxyméthane en relation avec les propriétés diélectriques

(Université de Nancy I, Laboratoire de Chimie Théorique, Case officielle 140, 54037 Nancy Cedex (Équipe de Recherche associée au CNRS n° 22 (Inter-actions moléculaires))), France.

Résumé

Nous avons repris l'étude du diméthoxyméthane (méthylal), d'une part d'un point de vue théorique en utilisant le programme de calcul CNDO/2, d'autre part de manière expérimentale en exploitant les mesures diélectriques gazeuses de M. Kubo et celles obtenues en solution au laboratoire. La discussion d'ensemble conduit à trois conformations différentes, de moment respectif: 0; 2,3 D et 3,6 D. A l'état gazeux, la différence d'énergie libre entre ces conformations est d'environ 4 500 cal/mole et 1 930 cal/mole si l'on adopte la valeur 22 cm³ pour polarisation infinie du méthylal. La forme non polaire est la plus stable, la plus polaire la moins stable. La différence entre les résultats obtenus à l'état liquide et gazeux s'interprète en tenant compte de l'énergie de solvatation.

Abstract

Diméthoxyméthane (méthylal) is studied both from a theoretical point of view (by using the CNDO/2 program) and from dielectric measurements made by M. Kubo on methylal in the gaseous state and by our laboratory on solutions of methylal. All these considerations lead to three different conformations for that compound, with a dipole moment respectively equal to 0; 2,3 D and 3,6 D. For the gas, the difference of free energy between these conformations is about 4 500 cal /mole and 1 930 cal /mole if the value 22 cm³ is chosen for infinite polarization of methylal. The apolar form is the most stable, the more polar conformation being the less stable. The discrepancy between the results reached in the liquid and in the gaseous state is well explained by taking into account the energy of solvation.