Comment représenter des molécules avec l’extension chemfig ?#

Même si la syntaxe est différente, une connaissance basique de celle de l’extension tikz peut faciliter la prise en main de l’extension chemfig.

1. Principes de base#

1.1. Liaisons et angles#

Le principe de base est relativement aisé à comprendre. Cette extension fournit une commande \chemfig{} dans laquelle vous décrivez la structure de la molécule.

Chaque liaison prend plusieurs paramètres optionnels et le premier est l’angle de la liaison avec l’horizotale.

L’exemple ci-dessous indique comment peut être modifier l’angle d’une liaison.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{CH_3 - CH_2 - CH_2 - CH_3}

\vspace{1.5cm}

\chemfig{CH_3 -[:30] CH_2 -[:-30] CH_2 -[:30] CH_3}
\end{document}

Les liaisons les plus courantes ont les notations suivantes :

Liaison	Notation de chemfig
Simple	`-`
Double	`=`
Triple	`~`
Cram vers l’avant	`<\|` ou `>\|`
Cram vers l’arrière	`<:` ou `>:`

Les arguments optionnels des liaisons sont indiqués entre crochets à la suite de la liaison de la même manière que l’exemple ci-dessus. L’angle a été vu précédement et le coefficient permet de modifier la longueur de la liaison. Notez que la modification des atomes de départ et d’arrivée peut être utile dans certains cas (voir l’exemple du cyclohexane ci-après). Les arguments optionnels sont donc les suivants :

[⟨angle⟩ , ⟨coeff⟩ , ⟨atome_de_départ⟩ , ⟨atome_arrivée⟩, ⟨code_tikz⟩ ]

1.2. Angles prédéfinis#

Les angles prédéfinis 0°, 45°, 90°, etc. peuvent être utilisés en indiquant 0, 1 ou 2 dans l’argument optionnels des liaisons. Vous pouvez d’ailleurs noter dans l’exemple suivant l’absence des : avant la valeur de l’angle.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{CH_3 -[1] CH_2 -[-1] CH_2 -[1] CH_3}
\end{document}

1.3. Représentations topologiques#

Pour la représentation topologique, il suffit tout simplement de ne pas indiquer les atomes de carbone et d’hydrogène :

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{-[1]-[-1]-[1]-[-1]OH}
\end{document}

2. Ramifications#

Les ramifications sont indiquées à l’aide de parenthèses. Attention cependant à bien indiquer la valeur de l’angle pour la liaison correspondant.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{CH_3 - CH (-[2] CH_2 - CH_3) - CH_2 - CH_3}
\end{document}

3. Molécules cycliques#

Vous pouvez dessiner les molécules cycliques manuellemment, mais l’extension fournit une syntaxe simple et rapide.

\chemfig{ ⟨atome de départ⟩ * ⟨nb de côtés⟩ (liaisons et atomes aux sommets) }

L’atome de départ est nécessairement l’atome situé « en bas à gauche » du cycle, qui est construit en tournant le sens horaire.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{subcaption}
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\begin{figure}[ht!]
  \centering
  \subcaptionbox{Le cyclohexane}[.3\textwidth]{%
    \chemfig{HC*6(-CH=CH-CH=CH-HC=[,,2,1])}
    }
  \subcaptionbox{Le cyclohexanol}[.3\textwidth]{%
    \chemfig{HC*6(-CH=CH-CH=CH(-[2]OH)-HC=[,,2,1])}
  }
  \caption{Ne pas confondre !}
\end{figure}
\end{document}

Dans l’exemple ci-dessus, nous avons dû imposer les atomes de départ et d’arrivée de la dernière liaison du cycle, cette dernière n’étant pas satisfaisante. Pour mieux comprendre ce point, vous pouvez retirer ces arguments et observer le résultat.

Dans un tout autre registre, nous avons également utilisé pour la gestion des sous-figures l’extension subcaption évoquée à la question « Comment placer des figures côte à côte ? ».

4. Charges#

Pour indiquer la charge d’un atome, il faut placer la commande suivante dans le code de la molécule.

\charge{⟨angle⟩ = ⟨valeur⟩}{atome}

En voici un exemple.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{CH_3 - C (=[2]O) - \charge{45=$\ominus$}{O}}
\end{document}

Vous pouvez ajuster la position de la charge en indiquant un décalage après la valeur de l’angle.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{CH_3 - C (=[2]O) - \charge{45:3pt=$\ominus$}{O}}
\end{document}

5. Représentation de Lewis#

Avertissement

Les commandes \Lewis ou lewis ne doivent plus être utlisées depuis la version 1.5 du 05/03/2020. L’auteur précise qu’il faut utiliser maintenant la commande \charge.

La commande \charge est également utilisée pour représenter les doublets non liants dans la représentation de Lewis. Il suffit d’utiliser comme valeur la commande \|. En voici un exemple.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemfig{
	CH_3 - C (=[2] \charge{135=\|, 45=\|}{O}) 
		 - \charge{45:5pt=$\ominus$, 90=\|, 0=\|, -90=\|}{O}
}
\end{document}

Notez que :

la commande \| permet au « doublet » de pivoter en fonction de sa position autour de l’atome porteur. Si vous utilisez seulement | comme valeur de la charge, cela ne sera pas le cas ;
il ne doit pas y avoir d’espace entre la valeur de l’angle et celle de la charge.

6. Ajout du nom des molécules#

Pour ajouter le nom d’une espèce chimique, vous pouvez bien entendu la mettre dans une figure et utiliser la commande \caption, mais pour en nommer plusieurs, cela devient plus complexe. L’extension chemfig propose une commande permettant de le faire de manière simple.

\chemname{\chemfig{⟨code de l’entité chimique⟩}}{⟨nom⟩}

Voici un exemple avec l’acide éthanoïque.

\documentclass[french]{article}
  \usepackage[T1]{fontenc}    % Encodage T1 (adapté au français)
  \usepackage{lmodern}        % Caractères plus lisibles
  \pagestyle{empty}           % N'affiche pas de numéro de page
  \usepackage{chemfig}

\begin{document}
\chemname{\chemfig{CH_3 - C (=[2]O) - OH}}{Acide éthanoïque}
\end{document}

Sources

documentation de l’extension chemfig

Comment représenter des molécules avec l’extension chemfig ?#