Chapitre 10 Flashcards
Qu’est ce que Résonance magnétique nucléaire
▪ Outil puissant pour déterminer les structures organiques
▪ Permet de séparer les hydrogènes d’un composé et d’avoir de l’information sur leur
environnement chimique, électronique ainsi que leur nombre
▪ Basé sur l’effet de champs magnétiques sur les spins nucléaires
▪ Effet Zeeman, champs induits, champs locaux, déplacement de Knight, couplages dipolaires…
Informations spectrales
▪ Trois éléments importants sont présents dans chaque signal
▪ Déplacement chimique (position horizontale)
▪ Donne de l’information sur l’environnement chimique d’un atome
▪ Intégration (aire des pics)
▪ Donne le nombre de protons d’un type
▪ Multiplicité (nombre de pics d’un signal et hauteur relative)
▪ Donne de l’information sur les atomes voisins
Spin nucléaire
Propriété fondamentale des noyaux
▪ Moment cinétique magnétique
▪ Valeur finie
▪ Aucune direction privilégiée Image classique : rotation autour du noyau
Projections
▪ Dans un champ magnétique, le spin va vouloir s’aligner selon le champ
▪ Ces alignements sont quantifiés : conséquence de la mécanique quantique
▪ L’énergie de cet état dépend du champ et de l’orientation
Référentiel tournant
▪ Des atomes du même type dans un environnement différent ont une
fréquence légèrement différente
▪ Tous les noyaux ne sont pas affectés de la même façon!
Déplacement chimique
▪ Chaque hydrogène d’un composé dans un environnement chimique
différent a une fréquence de Larmor légèrement différente
▪ Cette différence est directement reliée à l’environnement électronique du
proton
Explique le blindage
▪ Les champs magnétiques linéaires induisent des courants cycliques
▪ Le nuage électronique agit comme un fil dans lequel les électrons peuvent
circuler
▪ Ce courant induit crée un champ magnétique qui s’oppose au champ externe (Bo)
▪ Effet diamagnétique
Déplacement chimique
▪ Puisque cet effet est indépendant du champ, on peut comparer ces valeurs de
manière absolue
▪ Plus l’atome est déblindé, plus la fréquence est haute, plus le déplacement
chimique est élevé
▪ Plus l’atome est blindé, plus la fréquence est basse, plus le déplacement
chimique est bas
Électronégativité
▪ Les atomes électronégatifs tirent la densité électronique,
diminuant le blindage autour de l’atome
▪ Les atomes électropositifs poussent la densité électronique,
augmentant le blindage autour de l’atome
Type de carbone
▪ Un carbone d’alcène possède une plus grande densité électronique qu’un
carbone d’alcane.
▪ Il a un caractère plus électronégatif et par conséquence il a un déplacement chimique
plus élevé.
▪ Cet effet est encore plus prononcé pour les aryles
Hétéroatomes : O, N ou S
▪ Possibilité de former des liaisons-H
▪ δ non prévisible!
▪ Souvent sous forme de pic large.
▪ Ils sont identifiés par l’ajout de D2O à la solution
▪ Si un pic diminue ou disparaît: il y a échange entre H et D
Intégration quantitative du rmn
▪ En RMN du 1H, l’analyse est quantitative
▪ L’aire sous le pic nous donne le nombre de noyaux d’hydrogène.
Couplage RMN
▪ En RMN du 1H, on peut observer une interaction entre les protons voisins,
qu’on appelle le couplage.
▪ Chaque signal de proton se divise en doublet, triplet… dépendamment du
nombre de protons sur les carbones voisins.
Vrai ou faux: ▪ Lorsque deux noyaux
d’hydrogène sont proches, leur
niveaux d’énergie nucléaires
entrent en interaction, ce qui
génère quatre niveaux d’énergie
différents.
Vrai
Constante de couplage
▪ Chaque proton voisin donne donc deux pics (un doublet), et la distance
entre les deux pics de chaque doublet est exactement la même.
▪ On appelle cette distance la constante de couplage (J) et elle est exprimée en Hz.
▪ Elle est identique quel que soit l’appareil RMN utilisé.
▪ Elle est calculée par la difference entre les pics du multiplet multipliée par la
fréquence de reference de l’instrument