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Pourquoi étudier la RMN ? Etudes de caractérisation structurale Chimie des produits naturels Chimie de synthèse Etude de la dynamique des sytèmes Cinétique.

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1 Pourquoi étudier la RMN ? Etudes de caractérisation structurale Chimie des produits naturels Chimie de synthèse Etude de la dynamique des sytèmes Cinétique de réaction Etude des équilibres chimiques ou structuraux Structure 3D des macromolécules Protéines ADN/ARN Polysaccharides Recherche pharmaceutique Relation structure/activité Médecine Imagerie par Résonance Magnétique Etc…

2 Principe de la RMN Spectrométrie dabsorption Domaine dabsorption : fréquences radio (MHz) - ~ m Radiations de faible énergie : ~ kJ/mole Résonance : Passage dun niveau dénergie à un autre. Raie spectrale ou signal de résonance Noyaux possédant un moment magnétique µ Magnétique : Echantillon soumis à laction de 2 champs magnétiques perpendiculaires : a) Lun intense et fixe (B 0 ) b) Lautre ~ fois plus faible et variable (B 1 ) Nucléaire : Absorption par certains noyaux de fréquences de londe porteuse du champ oscillant. Produit par une source de radiations EM (radiofréquences), il oscille dans un plan perpendiculaire au champ B 0.

3 Propriétés magnétiques des noyaux Rappels : Une particule chargée en mouvement crée un champ magnétique. Un circuit électrique crée donc un champ magnétique: ce circuit est caractérisé par son moment magnétique. Un champ magnétique exerce une action sur des particules chargées en mouvement. Def: Tous les noyaux possédant soit une masse atomique impaire soit un nombre atomique impair présentent un nombre quantique de spin I non nul càd quils présentent un moment magnétique nucléaire non nul. Un noyau de spin non nulcharge en mouvement se comporte comme une petite masse magnétique de moment magnétique

4 et : cste gyromagnétique du noyau (en radian.T -1.s -1 ) Avec : où h = Constante de Planck Si un noyau de spin non nul est soumis à un champ magnétique B 0 Linteraction entre B 0 et modifie lénergie du noyau Effet Zeeman : apparition de nouveaux niveaux énergétiques. Il y a alors une levée de dégénerescence énergétique. Chaque noyau ayant un spin non nul possède un moment magnétique non nul qui sécrit : Rqe: est une cste caractéristique de chaque noyau

5 Tout noyau possédant un nombre quantique de spin I non nul peut être étudié en RMN. Les noyaux les plus utilisés en RMN sont ceux pour lesquels: I = 1/2 Les noyaux pour lesquels I > 1/2, possèdent un moment nucléaire quadripolaire électrique qui entraîne des perturbations dans les spectres

6 Def. : En mécanique quantique, le nombre quantique de spin I détermine le nombre dorientations quun noyau peut prendre dans un champ magnétique externe uniforme B 0. Un noyau ayant un nombre quantique de spin I peut prendre 2I + 1 orientations. Def. : Chaque orientation est définie par le nombre quantique magnétique m, avec m =+I, I-1,...,-I+1, -I. A chaque orientation correspond un niveau dénergie qui lui est « propre ». niveau dénergie nucléaire (ou de Zeeman) Exercice: Décrire les niveaux dénergie nucléaire des noyaux de 2 H (I=1), 17 O (I=5/2) et 10 B (I=3).

7 Etude dun proton dans un champ magnétique uniforme B 0 2I + 1 = 2 x 1/2 + 1 = 2 orientations possibles 2 états de spin (2 valeurs pour m: + 1/2 et - 1/2 ) Le mouvement de la charge chez le proton génère dans lespace autours du noyau un champ magnétique. Le noyau se comporte comme un petit aimant caractérisé par son moment magnétique. Dans un champ B 0, le moment magnétique du noyau 1 H soriente parallèlement au champ B 0. La direction de est donc celle de B 0 mais son sens est celui de B 0 ou le sens inverse. Proton 1 HSpin I = 1/2 2 niveaux dénergie magnétique

8 1 er cas : Absence de champ magnétique 2 ème cas : Champ magnétique non nul Linteraction entre B 0 et µ modifie l E potentielle du noyau. Aux 2 états de spin et correspondent 2 énergies E et E 2 états de spin ( m = + 1/2 ) et ( m = -1/2 ) Les µ sont orientés au hasard. 2 orientations possibles des µ Les niveaux dénergie sont dégénérés Il y a eu levée de la dégénérescence énergétique

9 Avec : ( 1 H) = 26, rad.T -1.s -1 Par définition, on sait que : Niveaux énergétiques or donc Dans létat de spin : doù Dans létat de spin : doù et 0 B. μ - E 0 B.I.. γ E B 0 γ E α B 0 γ E β

10 E = - E On remarque que : E 0 I = 1/2 E et que : Niveaux énergétiques

11 Def.: Energie nécessaire pour effectuer une transition entre les 2 états de spin et E = h doù = E / h = B 0 / 2 Ex. : Pour le 1 H, dans un champ B 0 de 2,33 Tesla, une fréquence = (26, x 2,33) / MHz est nécessaire pour quil y ait transition. Rqe:1 Tesla (T) = 10 4 Gauss (G) La différence dénergie E entre les 2 états de spin et est proportionnelle à lintensité du champ magnétique externe B 0. E 0 I = 1/2 Energie de résonance ( E ) On sait que : or Fréquence de résonance

12 Distribution des noyaux selon leur énergie Daprès la statistique de Boltzmann, le nombre de noyaux N sur le niveau fondamental (état de spin, énergie E ) par rapport au nombre N sur un niveau excité (état de spin, énergie E ) est donné par la relation : Où k = 1, J.K -1 (Cste de Boltzmann) Rqe : A T° ordinaire et dans un champ magnétique de 1T: En fait N est très légèrement supérieur à N En RMN, les signaux à détecter sont donc très faibles. Soit N N On a ainsi : donc

13 Principe de la détection en RMN Dans un champ magnétique B 0, le proton se comporte comme un barreau aimanté : il va précessionner autour de laxe du champ magnétique de la même manière quune toupie le ferait sous linfluence de la gravité. Proton en rotation Dipôle magnétique nucléaire Proton en précession dans un champ magnétique B 0 La vitesse de précession angulaire 0 (appelée fréquence de Larmor) est définie par : 0 =.B 0 La condition de résonance étant :.B 0 = 2 On obtient : 0 = 2 en radian.s -1 )

14 z y x m = + 1/2 m = - 1/2 y x z M M Comme le niveau E (m = +1/2) est légèrement plus peuplé que E (m = - 1/2), M est légèrement supérieur à M et on a : M - M = M O > 0 avec M O : aimantation nette Mesure de l aimantation état

15 M 0 nest pas détectable car elle se situe sur le même axe que B 0 et parce quelle est très faible par rapport à B 0. On applique un autre champ magnétique B 1 qui fait basculer M 0 dans le plan transversal (x0y). y x z M0M0 y x z M0M0 Mesure de l aimantation

16 Energie et sensibilité Lénergie est proportionnelle à µ et à B O Lintensité du signal observé et la sensibilité en RMN vont dépendre : du moment magnétique µ, du flux magnétique dans le système de détection (B 0 ), de la différence de population N -N Tous ces termes dépendent de donc la sensibilité est proportionnelle à 3. Plus B 0 et sont grands, plus le signal est intense Rqe: Dans un même champ magnétique ( 13 C)/2 = 10,705 MHz/T et ( 1 H)/2 = 42,57 MHz/T A cause de, le 1 H est ~64 fois plus sensible que le 13 C De plus, du fait de labondance naturelle isotopique : % ( 13 C) ~1 % et % ( 1 H) ~100 % Le 1 H est ~6400 fois plus sensible que le 13 C

17 Obtention des spectres RMN A priori, si lintensité du champ magnétique B 0 est fixée, tous les protons vont résonner à la même fréquence Cependant dans la plupart des molécules, tous les protons ne sont pas équivalents. Les protons non équivalents ne vont pas résonner à la même fréquence alors quils sont placés dans le même champ magnétique B 0. Ex.: Dans le cas de léthanol, à champ fixe, il y a 3 fréquences de résonance différentes qui correspondent aux 3 types de protons non équivalents. Spectre RMN 1 H de léthanol a b c

18 Expérimentalement la condition de résonance peut être remplie de 2 façons : Soit la fréquence varie et le champ reste constant (balayage de fréquence). Soit à fréquence fixe, le champ magnétique varie (balayage de champ). Chaque proton ayant sa propre fréquence (resp. champ) de résonance, le spectre de RMN est obtenu en balayant les résonances individuelles les unes après les autres. Pour ces 2 méthodes, on parle donc de technique à Onde Continue (CW: Continuous Wave). Condition de résonance: = B 0 / 2

19 Actuellement, on utilise la technique par impulsion à transformée de Fourier (RMN-FT) : Tous les protons entrent en résonance en même temps grâce à une séquence dimpulsions intenses de haute fréquence appelée pulsation. Le résidu de magnétisation apparaissant en fin dimpulsion (appelé FID : Free Induction Decay) est mesuré puis le spectre de RMN est obtenu en appliquant à la FID une opération mathématique appelée transformation de Fourier. FID Spectre TF

20 I.6 - Instrumentation échantillon spectre Émetteur radio- fréquence Récepteur radio- fréquence

21 Etude des spectres de RMN 1 H 1 - Blindage des noyaux dhydrogène Dans une molécule, un noyau dhydrogène est entouré délectrons Sous linfluence de B 0, ces électrons modifient leur mouvement Création dun champ magnétique induit B i qui soppose à B 0 Courant circulaire induit Champ magnétique Induit B i Orbitale 1s

22 Def. : Comme B i soppose à B 0, on dit que les e - qui entourent le noyau blindent celui-ci. La valeur du blindage dépend de la densité électronique entourant le noyau Cette variation de la densité électronique locale conduit à des fréquences de résonance différentes pour les protons suivant leur localisation dans la molécule ou la nature des atomes voisins Ex. : Les protons dans liodure de méthyle CH 3 I sont plus blindés que ceux du méthanol CH 3 OH O plus électronégatif que I Leffet inductif attracteur de O est plus fort que celui de I La densité électronique au niveau du CH 3 est donc plus faible dans CH 3 OH que dans CH 3 I

23 Comme B i est opposé à B 0, on a : Or B i est proportionnel à B 0 et on pose : Def. : est appelée constante décran. Elle caractérise linfluence des couches électronique sur la résonance du noyau. << 1en fait Le noyau nest plus soumis à un champ B 0 mais à un champ effectif B eff : Finalement, on obtient : Toute variation de se répercute sur la fréquence de résonance du noyau correspondant car : Rqe : Plus est élevé, plus le 1 H est blindé et plus est faible (à B 0 donné).

24 2 - Déplacement chimique Le blindage dépend de l environnement chimique. Il existe différentes valeurs pour les (resp. les champs) de résonance des différents 1 H. Les variations de ces valeurs de champ de résonance sont faibles ( ~ B 0 ) Ces variations sont donc exprimées en valeur relative Def. : On appelle déplacement chimique ( ) la différence relative de fréquence de résonance dun 1 H (ou dun groupe de 1 H) par rapport à un groupement de référence Définition

25 La référence la plus utilisée, pour fixer léchelle des, est le tétraméthylsilane (TMS) : (CH 3 ) 4 Si Explication : Le Si est plus électropositif que la plupart des atomes rencontrés usuellement en chimie organique (C, N, O, P, S et halogènes) Les 1 H du TMS sont donc très blindés En général, on : ref Le signal du TMS apparaît en marge du spectre sur le côté droit car tous les spectres de RMN sont présentés de telle sorte que la fréquence augmente de droite à gauche. Signal des 1 H du TMS Signaux des 1 H de l échantillon

26 Le déplacement chimique ( ) est donné par : Or on a : = k. B 0 avec k = / 2 Donc, de même : e = k. B e et ref = k. B ref Rqe : sexprime en ppm (partie par million). Où e et B e : fréquence et champ de résonance de léchantillon et ref et B ref : fréquence et champ de résonance de la référence Où e : constante décran de l échantillon et ref : constante décran de la référence = 10 6 ( ref – e ) De plus : B e = B 0 ( 1 - e ) et B ref = B 0 ( 1 - ref ) Et finalement, on obtient :

27 Le déplacement chimique est indépendant de B 0 Pour 2 spectres réalisés sur 2 appareils différents fonctionnant à des différentes Les valeurs des restent inchangées Des tables de en fonction des structures moléculaires ont été établies Elles sont valables, quelque soit lappareil utilisé Rqes: La gamme de pour le 1 H est comprise entre environ 0 et 15 ppm, Le terme blindage ( resp. déblindage ) est utilisé pour exprimer le fait quun noyau absorbe à un inférieur ( resp. supérieur ) à celui d un autre noyau.

28 Schéma récapitulatif : TMS 0 ppm ( ppm) Variation de la densité électronique autour du 1 H 15 ppm Champs forts ( blindage, fortes et fréquences basses ) Champs faibles ( déblindage, faibles et fréquences élevées ) faibles fortes Le déplacement chimique

29 2.1 - Facteurs affectant le déplacement chimique Les effets inductifs Les effets électroniques qui modifient la polarité des liaisons se répercutent sur le. Effets inductifs attracteurs : ou Electronégativité de A augmente des 1 H proches diminue des 1 H proches augmente Eléments attracteurs par effet inductif (A) : les halogènes (F, Cl, Br…), O, N,... Densité électronique de A augmente Exercice: Classer par croissant du CH 3 les molécules CH 3 Br, CH 3 CH 2 R, CH 3 Cl, CH 3 F, CH 3 I, CH 3 NH 2, CH 4 et CH 3 OH.

30 Rqes: Dans une chaîne carbonée les effets inductifs satténuent très vite le long de la chaîne, pour être sans conséquences au-delà de la 3 ème liaison. Une double (ou triple) liaison relaie leffet inductif. Effets inductifs répulsifs : Ils sont beaucoup plus rares dans les molécules habituellement analysées en chimie organique ou Eléments répulsifs par effet inductif (B) : les métaux (Na, Mg, Li,…) Electropositivité de B augmente des 1 H proches augmente des 1 H proches diminue Densité électronique de B diminue HB + -

31 Les effets mésomères La représentation des formes mésomères rend compte de la délocalisation des électrons et permet de mieux comprendre les variations de. Ex1 : H a = 3,93 ppm H b = 4,74 ppm Par comparaison dans le cas de léthylène : H a,b = 5,29 ppm Leffet mésomère donneur a provoqué un blindage des protons H a et H b

32 Ex2 : H a = 6,52 ppm H b = 6,11 ppm Par comparaison dans le cas de léthylène : H a,b = 5,29 ppm Leffet mésomère attracteur a provoqué un déblindage des protons H a et H b

33 Notion déquivalence chimique Def. : Des protons sont dits chimiquement équivalents sils ont un environnement chimique identique. Des protons chimiquement équivalents ont un même. Comme leurs de résonance sont identiques, ils sont dits « isochrones ». Rqe : La réciproque est fausse, des protons ayant même ne sont pas forcément équivalents. Equivalence chimique Existence dune opération de symétrie laissant la molécule inchangée ou échangeant les protons.

34 Axe de symétrie : 120° Trois 1 H qui séchangentTrois 1 H équivalents Ex1 : Ex2 : 180° 2 types de 1 H qui s échangent 2 types de 1 H équivalents Def. : Lorsquune molécule présente un axe de symétrie, les 1 H symétriques sont équivalents. On dit quils sont homotopiques.

35 Plan de symétrie : Ex1 : Def. : Lorsqu une molécule présente un plan de symétrie, les 1 H symétriques sont chimiquement équivalents dans un environnement achiral, mais non équivalents dans un environne t chiral. On dit qu ils sont énantiotopiques. Ex2 :

36 Protons diastéréotopiques : Def. : Des protons qui diffèrent par leur environnement spatial sont dits diastéréotopiques. Ils sont non-équivalents. Ex1 : Ex2 : R 1 Cl H 3a C R 3 R 2 H 3b C Ex3 :

37 Ex5 : Ex4 : Exercice : Combien de signaux donnent les molécules suivantes en RMN ? 1)Méthane, éthane, propane, 2-méthylpropane, cyclopentane. 2)Bromoéthane; 1,2-dibromoéthane; 2-bromopropane; 2,3- dibromobutane; 3-bromo-3-méthylpentane; 1-bromo-3- méthybutane; 1,5-dibromo-3-méthylpentane, chloroéthène. 3)Ph-NO 2, CH 3 OCH 2 CH 2 OCH 3 et

38 Le couplage spin-spin 1 - Notions de couplage Lorsqu on effectue un spectre RMN, on dénombre plus de raies que prévu. 1 : 3 : 3 : 11 : 2 : 11 : Constante de couplage J (Hz) J - CH raies dintensité relative 1:3:3:1 (quadruplet) - CH 3 3 raies dintensité relative 1:2:1 (triplet) 4,5 ppm3,5 ppm1,2 ppm - OH1 raie (singulet) Ex. : L éthanol

39 Explications : 1 er cas : 1 H isolé TMS HaHa 2 ème cas : Présence dun voisin HaHa Soumis à : mais également au champ produit par H b ( B couplage ) H b porté par un C adjacent position vicinale

40 ( H b ) 2 orientations possibles ( états et : pop. identiques) Parallèle à B 0 (état ) Augmente le champ réel subi par H a Antiparallèle à B 0 (état ) Diminue le champ réel subi par H a Constante de couplage : J = = (en Hz) 2 ème cas (suite):

41 TMS HaHa HaHa 1 H isolé Présence dun voisin J Rapport des intensités : 1 : 1 2 ème cas (suite): 3 ème cas : Présence de 2 voisins TMS HaHa J Présence de 2 voisins TMS HaHa 1 H isolé

42 Les 2 H b 4 (2 2 ) combinaisons détats de spin H 1(b) état H 2(b) état H 1(b) état H 2(b) état H 1(b) état H 2(b) état H 1(b) état H 2(b) état Idem Rapport des intensités des pics dun triplet : 1 : 2 : 1 3 ème cas (suite) : 4 ème cas : Présence de 3 voisins TMS HaHa J Présence de 3 voisins TMS HaHa 1 H isolé

43 Les 3 H b 8 (2 3 ) combinaisons détats de spin idem Rapport des intensités des pics dun quadruplet : 1 : 3 : 3 : 1 Règle générale : Un 1 H présentant n 1 H équivalents portés par des C adjacents ( 1 H en position vicinale aura un signal avec (n+1) raies. (n+1) est appelé la multiplicité du signal. Rqe : Il n y a pas de couplage entre 2 protons chimiquement équivalents 4 ème cas (suite) :

44 5 ème cas : Présence de protons voisins non équivalents / équivalents H b et H b sont non-équivalents La perturbation magnétique induite sur H a est différente pour H b et H b Les cstes de couplage mises en jeu sont différentes. 2 voisins équivalents 2 voisins non-équivalents 1 er voisin H b 1 : 1 1 : 2 : 1 JbJb JbJb 2 ème voisin H b 1 er voisin H b 1 : 1 JbJb J b 2 ème voisin H b 1 :1 :1 : 1 J b

45 Plus généralement: Voisins non-équivalentsVoisins équivalents H a / pas de voisins H a / couplé à 1 voisin H a / couplé à 2 voisins H a / couplé à 3 voisins H a / couplé à 4 voisins H a / couplé à n voisins 8 raies 16 raies 2 n raies de même intensité n+1 raies (écarts égaux) 1 raie 2 raies 4 raies 1 raie 2 raies 3 raies 4 raies 5 raies Le couplage spin-spin

46 2 - Caractéristiques essentielles du couplage 4 règles essentielles : Pour des 1 H voisins, la multiplicité prend pour valeur n+1, n étant le nombre de 1 H équivalents dans le groupe voisin. Sil y a plusieurs groupes de 1 H voisins avec des de résonance différentes Chaque groupe sera considéré séparément Rqe : Si un noyau H M a 2 voisins chimique t non- équivalents H A et H X Sa résonance se séparera en doublet de doublet Sauf si par hasard J AM = J AX Les distances séparant les pics (en Hz) correspondent aux constante de couplage entre les noyaux considérés.

47 Les intensités relatives des pics à lintérieur dun groupe de signaux peuvent être déduites à partir du triangle de Pascal : singulet 1 doublet 1 1 triplet quadruplet quintuplet sextuplet heptuplet etc … La valeur du couplage est indépendante du champ magnétique appliqué B 0. Elle dépend de la distance qui sépare les 1 H et de leur environnement. Elle sannule si les 1 H sont séparés par plus de 3 liaisons. sauf cas particulier : Ex : double liaison,… Notation : 1 J, 2 J, 3 J mais également 4 J et 5 J.

48 Illustration des règles 1 et 3 Ex : CH 3 -CH 2 -CH 2 -X avec par ex. X = halogène a b c 3 types de protons non-équivalents H a couplés aux H b triplet H c couplés aux H b triplet H b couplés aux H a et H c A priori J ab J bc a) J ab > J bc J ab HbHb J bc

49 J ab 1 HbHb J bc b) J ab < J bc Rqe : Si J ab = J bc on a alors un sextuplet (car cinq 1 H voisins) Illustration de la règle 4 Comparaison entre les spectres du formiate déthyle (HCOOCH 2 CH 3 ) et de lacétate de méthyle (CH 3 COOCH 3 ) TMS -CH 3 -CH 2 -HCOO HCOO-CH 2 -CH 3 TMS 0 CH 3 -COO-CH CH 3 -COOCH 3 3J3J Pas de couplages car plus de 3 liaisons décart (ppm)

50 Illustration des règles 4 et 2 4 J ab < 3 J bc et 5 J ac est négligeable Rqe: NO 2 est + déblindant que OH. HaHa HbHb HcHc 8,28,48,68,8 7,1 7,37,5 (ppm) J bc J ab J bc J ab

51 Quelques exemples de valeurs de J Noyaux directement liés 1 J : couplages entre hétéroatomes Couplages géminés 2 J : 2 J ab compris générale t entre 12 et 15 Hz Les constantes de couplage géminées augmentent avec : - langle, - lélectronégativité dun substituant sur latome de carbone. Rqe :Cet effet varie en sens inverse si une liaison supplémentaire sépare latome de carbone et le substituant électronégatif. Ex. :

52 Couplages vicinaux 3 J : 3 J ab 7 Hz (libre rotation) Plus généralement : 2 Hz < 3 J ab < 10 Hz Cas dune conformation bloquée : 3 J ab varie en fonction de Cos² où = angle dièdre (H a -C a - C b - H b ) Couplages longues distances 4 J- 5 J : En général les 4 J sont négligeables sauf sil y a une double liaison. Ex : 4 J H a -CH 3 = 2 Hz et 4 J H b -CH 3 = 1 Hz Quelques exemples de valeurs de J (suite)

53 II.5 - Notion déquivalence magnétique La question déquivalence magnétique ne se pose que lorsqu il y a équivalence chimique. Règle : Deux protons chimiquement équivalents seront magnétiquement équivalents sils ont des constantes de couplage identiques avec tous les autres protons de la molécule. Rqe : Des protons isochrones ( même ) ne sont pas nécessairement magnétiquement équivalents par contre la réciproque est toujours vraie. Ex2 : Ex1 :

54 Ex2 : H 1 - H 2 H 3 - H 4 Équivalents chimiques mais pas magnétiques car J 12 J 23. Ex1 : H a et H a H b et H b Chimique t équivalents Considérons H a et H a :Couplage avec H b par ex. Couplage H a -H b = couplage ortho ( 3 J) Couplage H a -H b = couplage para ( 5 J) Pas déquivalence magnétique entre H a et H a car J ab J ab Rqe : De la même manière, H b et H b ne sont pas magnétique t équivalents.

55 II.6 - Echanges chimiques et liaisons hydrogènes Liaisons fortes : -O-H O- -O-H N- Liaisons faibles : -N-H O- -N-H N- Liaisons très faibles : -N-H O- -N-H N- Def. : Un proton lié à un atome relativement petit et fortement électronégatif est dit labile. Il est susceptible de participer à des liaisons hydrogènes et de s échanger entre différentes molécules.

56 Création de liaisons H Déplacement vers les champs faibles (déblindage) Dilution dans un solvant apolaire Elévation de la t° Rupture des liaisons H Déplacement vers les champs forts (blindage) Cas des 1 H hydroxyliques (R-OH) : Ces 1 H s échangent rapidement entre les molécules Signaux larges (pas de structure fine). A cause des liaisons H variable de 0,5 à 6 ppm Solutions pour ralentir les échanges Eliminer les traces deau ou dacide Refroidir léchantillon Echanges chimiques et liaisons hydrogènes

57 II.7 - Analyse de spectres II Nomenclature pour les systèmes de spin Linterprétation des spectres en RMN 1 H est facilitée si on reconnaît les groupes de signaux Utilisation dune nomenclature particulière. 1°) Les protons chimiquement équivalents sont désignés par la même lettre majuscule. Le nombre de noyaux est indiqué en indice Ex : A 3 pour les protons dun groupement méthyle (CH 3 -) 2°) Les protons dont les sont très proches, voire identiques, sont symbolisés par les 1 ères lettres de l alphabet. Il faut que : / J < 5 Ex : A 3 B 2 pour les protons dun groupement éthyle (CH 3 -CH 2 -)

58 3°) Les protons dont les sont fortement différenciés sont désignés par les lettres A, M et X Il faut que : / J > 5 Ex : A 3 X pour les protons de léthanal (CH 3 -CHO) 4°) Les protons magnétiquement non équivalents sont caractérisés par des lettres munies dune apostrophe Ex :Système AABB Nomenclature pour les systèmes de spin II Les différents types de spectres Si / J > 5Système faible t couplé Système du 1 er ordre(A,M,X) Si / J > 5Système forte t couplé Système du 2 ème ordre(A,B,C)

59 Les spectres du 2 ème ordre sont difficiles à interpréter Développement des appareils fonctionnant à des élevées (500 MHz) est proportionnelle à alors que J reste cste donc / J augmente XA 1111 BA BA B A Limite de résolution Système 1 er ordre Système 2 ème ordre Effet de « toit » Les différents types de spectres

60 3 - Intégration du signal de résonance Le spectromètre est équipé dun intégrateur associé à lenregistreur. Cette mesure se traduit par une série de paliers. La hauteur totale de chaque palier est proportionnelle à l aire du massif intégré. Aire du massifProportionnelle au nombre de 1 H Spectre RMN 1 H de léthanol Intégration Renseignements sur le nombre de 1 H de la molécule 1 2 3


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