Chapitre 9

Question 1

Qu’est ce que Cristallographie aux rayons X

Answer 1

▪ Le plus proche d’une « photo » de
molécule
▪ Un crystal d’un composé est
bombardé de rayons-X
▪ L’intensité des rayons réfléchie est
mesurée et analysée
▪ Après traitement informatique, une
image 3D du composé est générée
▪ Applicable aux protéines

Question 2

Les étapes de détermination de structures

Answer 2

▪ Principe de base
▪ Séparation des composés selon leur masse/charge (m/z)
5 Introduction

1. Échantillon
   2.Ionisation
   3.Séparation
   4.Détection

Question 3

Explique l’étape de l’ionisation

Answer 3

▪ Tout spectromètre de masse fonctionne par la séparation d’ions
▪ (souvent les cations)
▪ Plusieurs types d’ionisation peuvent être utilisés
▪ EI Ionisation électronique (electron ionization)
▪ CI Ionisation chimique (chemical ionization)
▪ ESI Ionisation par électronébuliseur (electrospray)
▪ Désorption (FAB; LD; MALDI)

Question 4

Qu’est ce que Ionisation par bombardement électronique (ionisation)

Answer 4

▪ Méthode la plus ancienne (1918)
▪ Consiste à bombarder une molécule par un jet d’électrons de haute énergie

▪ Formé par l’ionisation
thermique d’un fil de
tungstène et accéléré par un
potentiel (70 V)

▪ Les ions sont poussés vers le
détecteur par une électrode
positive, le repousseur

Question 5

Qu’est ce que Électronébulisation (ionisation)

Answer 5

▪ Méthode d’ionisation douce
▪ Un liquide dans un capillaire est soumis à une grande différence de potentiel
▪ Des gouttelettes sont propulsées vers la cathode
▪ Le solvant va continuer à s’évaporer,
et les gouttelettes sont se briser
▪ Au final, le produit analysé lié par un
cation (H+, Na+ …) entrera dans le
détecteur

Question 6

Explique l’étape Séparation des ions

Answer 6

▪ Les ions formés lors de l’ionisation sont séparés à l’aide de champ
électriques ou magnétiques
▪ Plusieurs types de systèmes existent
▪ Secteur magnétique
▪ Analyseur quadrupolaire
▪ Piège à ions
▪ Temps de vol (TOF)

Question 7

Explique l’étape Détections des ions

Answer 7

▪ Une fois séparés, les ions doivent être comptés
▪ Une très petite quantité d’ions sont obtenus, donc la multiplication du signal
est nécessaire

Question 8

Donne 2 Méthodes sans amplification pour permettre la détection

Answer 8

1 Collisions sur une plaque photographique
▪ Première technique, peu utilisée

2 Cylindre de Faraday
▪ Électrode creuse dans laquelle les ions sont guidés.
▪ Les collisions entre les ions et l’électrode produit un courant qui est mesuré

Question 9

Qu’est ce que Ratio m/z à la fin des 4 étapes

Answer 9

▪ Les ions se sont pas détectés selon leur masse mais le ratio m/z! masse/charge
▪ Tous les séparateurs d’ions utilisent des champs électriques/magnétiques
▪ Un composé de 100 Da chargé +1 et un de 200 Da chargé +2 ne seront pas
distinguables!
▪ Plus le composé est gros, plus il est probable
que plusieurs charges soient observées

Question 10

Quand fait-on une Ionisation multiple

Answer 10

▪ Spectre de protéine
▪ Her4 kinase-domain protein (MM ≈ 42 kDa)

Question 11

Qu’arrive-t-il quand notre ion moléculaire a une Masse haute résolution

Answer 11

▪ Les forces nucléaires affectent la masse du noyau
▪ Il y a une déviation par rapport à la masse des protons et neutrons individuelles
▪ Cette différence est nommée « Défaut de masse »
▪ Elle est due au relâchement d’énergie lors de la formation du noyau

delta m= delta E/ c2

Question 12

Pourquoi un ion moléculaire est intéressant?

Answer 12

▪ Cette faible différence permet de distinguer les molécules ayant des masses
similaires
▪ Technique de haute résolution
▪ L’incertitude sur la masse peut laisser des ambiguïtés

Question 13

Pour uni ion moléculaire, c’est quoi Degré d’insaturation

Answer 13

▪ Si l’ion moléculaire est connu, on peut déterminer le degré d’insaturation
▪ Une insaturation est un double lien ou un cycle
▪ Une triple liaison compte pour deux insaturations
▪ Un cycle aromatique compte pour quatre insaturations

(2C+2+N-H-X)/2

NE VEUT RIEN DIRE SUR LE NOMBRE DE PICS

▪ Nombre maximal d’hydrogènes théorique

Question 14

C’est quoi le Patron isotopique

Answer 14

▪ Pour un produit non-enrichi, les ratio entre les isotopes peut donner des
indices sur les atomes du composé
▪ Il est plus intéressant d’observer les isotopes de composés ayant plusieurs
isotopes en grande quantité

Question 15

Règle de l’azote

Answer 15

▪ Puisque l’ajout azote implique l’ajout d’un hydrogène, la masse obtenu sera
impaire
▪ N + H = 14 Da + 1 Da = 15 Da

Question 16

Qu’est ce que la spectroscopie infrarouge

Answer 16

▪ Analyse de l’interaction de la lumière infrarouge sur un échantillon
▪ Analyse des vibrations d’une molécule
▪ Donne de l’information sur les groupements

Question 17

Dans le spectre électromagnétique, à quoi servent les bandes

Answer 17

les bandes IR sont représentées par le nombre d’onde (�ҧ), qui sont
proportionnelles à l’énergie

Plus v(barre) nombre d’onde est grand, plus il y a de vibration

Question 18

C’est quoi l’approximation harmonique portant sur les vibration

Answer 18

▪ À basse énergie, les vibrations peuvent être approximées comme un oscillateur harmonique
▪ Deux masses reliées par un ressort
▪ Correspond à un potentiel harmonique

v(barre)= (1/2pic)* racine(k/mu)

mu=(ma*mb)/(ma+mb)

Question 19

Qu’est ce que sont Transitions vibrationnelles

Answer 19

▪ Une vibration est excitée si deux conditions sont respectées
1. Le photon incident a exactement l’énergie
correspondant à ΔE
▪ Résonance!
2. La vibration implique un changement du moment dipolaire

Question 20

Explique Spectromètre à dispersion

Answer 20

Les spectres sont rapportés en
transmittance
* Ratio de l’intensité de la lumière
transmise par rapport à l’intensité
émise pour une longueur d’onde
donnée

Question 21

Caractéristiques des bandes

Answer 21

▪ Nombre d’onde
▪ Apparence de la bande
▪ Hauteur
▪ s – strong – Grand pic
▪ m – medium – Moyen pic
▪ w – weak – Petit pic
▪ br – broad - Pic large

Question 22

À quoi servent les bandes

Answer 22

▪ La majorité des pics en IR correspondent à des élongations (plus hautes en
énergie)
▪ Lors de l’élongation d’un lien, le reste de la structure a un effet mineur sur
l’énergie de la bande
▪ Identification de groupement fonctionnels

Question 23

donne des facteurs qui influencent le nombre d’ondes

Answer 23

▪ Constante de force (Force du lien)
▪ Masse réduite

Question 24

Dire les Effets modifiant les fréquences

Answer 24

▪ Ponts-hydrogènes
▪ À haute concentration, les ponts-H affaiblissent le lien O-H (ou N-H, S-H…)
▪ Les interactions intermoléculaires étant dynamiques et inégales, un pic large est obtenu
▪ À basse concentration dans un solvant non polaire, un pic mince est observé
▪ Aucun pont-H

Question 25

Liens C-H

Answer 25

▪ Plus il y aura de liens multiples sur le carbone, plus le lien C-H sera fort

Question 26

Liens O-H

Answer 26

▪ Libres 3550 – 3700 cm-1
▪ Pont-H 3550 – 3200 cm-1 (large)
▪ Déformations C-O-H 1400 – 1300 cm-1