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Principe de la RMN La Résonance Magnétique Nucléaire du proton est une technique danalyse permettant de connaître la structure des molécules.

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Présentation au sujet: "Principe de la RMN La Résonance Magnétique Nucléaire du proton est une technique danalyse permettant de connaître la structure des molécules."— Transcription de la présentation:

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2 Principe de la RMN La Résonance Magnétique Nucléaire du proton est une technique danalyse permettant de connaître la structure des molécules.

3 Principe de la RMN La Résonance Magnétique Nucléaire repose sur le magnétisme des noyaux des atomes. Les noyaux de certains atomes se comportent comme de petits aimants. Ainsi en est-il des noyaux des atomes dhydrogène, appelés protons.

4 Principe de la RMN

5 Les protons rouges ont une énergie plus grande que les protons bleus. En donnant exactement lénergie nécessaire aux protons bleus, on peut les faire changer dorientation.

6 Principe de la RMN Lénergie nécessaire est apportée par une onde électromagnétique de fréquence 0 appelée fréquence de résonance. La fréquence de résonance est proportionnelle au champ magnétique appliqué et dépend de lenvironnement chimique de chaque proton.

7 Principe de la RMN Conséquence : Les protons dune molécule ont des fréquences de résonance différentes en fonction de leurs atomes voisins. Lanalyse des différentes fréquences de résonance permettra de déduire la structure de la molécule étudiée.

8 Principe du spectromètre

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11 En faisant varier la fréquence des ondes traversant la solution, on peut enregistrer les fréquences de résonance de lensemble des protons de la molécule.

12 Léchantillon étudié Lespèce chimique étudiée est introduite dans un tube, de 18 cm de long et 5 mm de diamètre, contenant un solvant bien choisi.

13 Le spectromètre

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15 Le spectromètre est relié à ordinateur permettant lenregistrement du spectre RMN de la molécule étudiée.

16 Le spectromètre

17 Spectre RMN du propan-1-ol Etudions la molécule de propan-1-ol.

18 Spectre RMN du propan-1-ol Géométrie de la molécule :

19 Spectre RMN du propan-1-ol Les 3 hydrogènes du groupe CH 3 sont équivalents.

20 Spectre RMN du propan-1-ol Les 2 hydrogènes (b) du groupe CH 2 sont équivalents.

21 Spectre RMN du propan-1-ol Les 2 hydrogènes (c) du groupe CH 2 sont équivalents.

22 Spectre RMN du propan-1-ol Lhydrogène (d) du groupe OH na pas déquivalent.

23 Spectre RMN du propan-1-ol Cela se traduit par 4 signaux de résonance différents pour la molécule.

24 Spectre RMN du propan-1-ol La courbe dintégration permet de mesurer laire des 4 signaux de résonance.

25 Spectre RMN du propan-1-ol Les hauteurs des sauts de la courbe dintégration sont proportionnelles au nombre de protons entrant en résonance.

26 Spectre RMN du propan-1-ol

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30 Applications En chimie : Analyse de la structure des molécules de chimie organique. Stéréochimie des molécules. Analyse de la structure des polymères. Contrôle des réactions chimiques.

31 Applications En biologie : Analyse de la structure tridimensionnelle des macromolécules (protéines, acides nucléiques, polysaccharides, … ). Etude du mécanisme daction des protéines virales.

32 Applications En pharmaceutique : Vérification de la pureté des médicaments. Suivi de la réaction entre un médicament et une protéine.

33 Applications Dans lindustrie : Analyse de létat de surface des matériaux. Recherche des défauts de fabrication. Etude des nanotubes et dérivés.

34 Applications En médecine : Diagnostic facilité grâce à lImagerie par RMN, appelé IRM Cest une technique d'imagerie médicale permettant d'obtenir des vues 2D ou 3D de l'intérieur du corps de façon non-invasive avec une résolution élevée.

35 IRM

36 LIRM est une technique basée sur lobservation de la résonance magnétique nucléaire des protons de leau. En effet, leau constitue environ 70% du corps humain. Tous les protons de leau étant sensibles à la même fréquence de résonance, lintensité du signal absorbé va donc dépendre de la concentration en eau. Ainsi on pourra obtenir une image de la répartition en eau dans le corps du patient.

37 IRM Images de la boite crânienne

38 IRM

39 Images de la colonne vertébrale

40 IRM Coupes de labdomen

41 IRM A partir des coupes (tomographies), obtenues par IRM, on peut reconstituer une image en 3D du corps humain.

42 RMN isotopique La RMN peut également être appliquée à des noyaux tels que 2 H, 13 C ou 15 N. Elle permet de connaître le pourcentage de ces isotopes et leur position dans une espèce chimique. Les résultats dune analyse peuvent être comparés à ceux obtenus pour un produit de référence.

43 Applications de la RMN isotopique : -Traçage dune espèce chimique; -Identification de lorigine géographique dune plante (pourcentage de 2 H); -Mise en évidence des vins chaptalisés; -Authentification des espèces naturelles; -Mise en évidence de lorigine synthétique dune espèce chimique.


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