Chapitre 10

Question 1

Qu’est ce que Résonance magnétique nucléaire

Answer 1

▪ 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…

Question 2

Informations spectrales

Answer 2

▪ 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

Question 3

Spin nucléaire

Answer 3

Propriété fondamentale des noyaux
▪ Moment cinétique magnétique
▪ Valeur finie
▪ Aucune direction privilégiée Image classique : rotation autour du noyau

Question 4

Projections

Answer 4

▪ 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

Question 5

Référentiel tournant

Answer 5

▪ 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!

Question 6

Déplacement chimique

Answer 6

▪ 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

Question 7

Explique le blindage

Answer 7

▪ 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

Question 8

Déplacement chimique

Answer 8

▪ 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

Question 9

Électronégativité

Answer 9

▪ 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

Question 10

Type de carbone

Answer 10

▪ 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

Question 11

Hétéroatomes : O, N ou S

Answer 11

▪ 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

Question 12

Intégration quantitative du rmn

Answer 12

▪ En RMN du 1H, l’analyse est quantitative
▪ L’aire sous le pic nous donne le nombre de noyaux d’hydrogène.

Question 13

Couplage RMN

Answer 13

▪ 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.

Question 14

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.

Answer 14

Vrai

Question 15

Constante de couplage

Answer 15

▪ 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

Question 16

Couplages multiples

Answer 16

▪ Si plusieurs protons sont impliqués, le processus de dédoublement continue:

Question 17

Effet du couplage

Answer 17

▪ S’il y a plusieurs protons chimiquement équivalents à la même distance, le
couplage avec ceux-ci sera identique
▪ L’intensité relative est donnée par le triangle de Pascal

Question 18

Voisins non équivalents

Answer 18

▪ Le proton HA a deux constantes de couplage différentes avec HX et HM. On observe un
doublet de doublets (dd).
▪ Notez que les 4 pics ont la même intensité.

Effet de toit
▪ Notez que les doublets sont souvent légèrement déformés
▪ La déformation « pointe » en général vers les protons avec lesquels il est couplé. On
appelle cela l’effet de toit.

Question 19

Protons non équivalents

Answer 19

▪ Des protons sur le même carbone peuvent être non équivalents, s’il n’y a
pas de libre rotation dans un groupement alkyle, ou dans un alcène
terminal.
▪ Dans ce cas-là, ils couplent ensemble.