Université de Montpellier Laboratoire de Pharmacognosie

Transcription

1 Université de Montpellier Laboratoire de Pharmacognosie ENSEIGNEMENT PRATIQUE CRDNNÉ UE13 du DFGSP3 Introduction à l analyse spectrale 3 C N C 2 spectrométries UV-Vis., IR, RMN 1, 13 C de la «SAM anticholinergique» de la BELLADNE Enseignants : CRAUSTE Céline (MCF), VIGR Claire (MCF), VERCAUTEREN Joseph (Pr) Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

2 Détermination structurale par : INTRDUCTIN Mesures physiques : Analyse élémentaire, polarimétrie (méthodes chiroptiques), dichroïsme circulaire, diffraction des Rayons X. Techniques d analyses spectrales : Masse, UV-Visible, IR, + RMN. faisceau de preuves structure «complète» de composés organiques. Parfois ces preuves sont insuffisantes chimie (dégradations, hémisynthèse, synthèse totale) ; mais de moins en moins nécessaire (puissance). Spectrométrie = étude (mesure) des interactions entre une radiation (lumière) et la matière. Spectrométrie d émission : Par un apport (contrôlé) d énergie à une molécule (en la chauffant, par exemple), cette molécule va réagir par une émission de lumière caractéristique de cette matière. Un mélange de pigments bruts absorbe principalement dans : le bleu (< 450 nm) et le rouge ( nm) spectre d absorption Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

3 Spectrométrie d absorption : Le principe est exactement le même que celui du spectre d'émission : à un niveau d'énergie donné correspond une longueur d'onde. Mais au lieu d'exciter de la matière (par exemple en la chauffant) pour qu'elle émette de la lumière, on l'éclaire avec de la lumière blanche (donc contenant toutes les longueurs d'ondes) pour voir quelles longueurs d'ondes sont absorbées. Les niveaux d'énergie étant caractéristiques de chaque élément, le spectre d'absorption d'un élément est exactement le complémentaire du spectre d'émission. n s'en sert notamment en astrophysique : par exemple, pour déterminer la composition de nuages gazeux, on étudie leur spectre d'absorption en se servant des étoiles situées en arrière-plan comme sources de lumière. C'est d'une manière générale le but de la spectrographie d'absorption : identifier des éléments inconnus (ou des mélanges) par leur spectre : Énergie et longueur d'onde sont liées par les équations suivantes : E = hν et où E = énergie (J ; ev) h = constante de Planck (6, ), ν = fréquence (z ; 2π.rd.s -1 ). ν = c/λ où c = vitesse de la lumière (2, m.s -1 ), λ = longueur d'onde (m). Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

4 Lumière visible par l homme (couleurs «spectrales») : Quand de la lumière blanche est réfléchie ou passe au travers d une substance colorée, une portion caractéristique de longueurs d ondes est absorbée. La couleur de la lumière résiduelle sera celle des longueurs d ondes complémentaires de celles absorbées. Ceci est indiqué par la «roue colorée» ci-contre, dans laquelle les couleurs complémentaires sont «diamétralement opposées», en regard l une de l autre. Par exemple, une absorption de la lumière bleue de 420 à 430 nm, rend la substance «jaune», ou bien de celle à nm, la fait apparaître «rouge». Le vert est unique en ce qu il peut résulter d une absorption de 800 nm aussi bien que de 400 nm! Spectrométries : relation longueur d onde/fréquences et couleur du visible ndes visibles rouges : 391 à 483 Tz = 765 à 620 nm ndes visibles rouges orangées : 483 à 503 Tz = 620 à 596 nm ndes visibles jaunes orangées : 503 à 510 Tz = 596 à 587 nm ndes visibles jaunes : 510 à 516 Tz = 587 à 580 nm ndes visibles jaunes verdâtres : 516 à 521 Tz = 580 à 575 nm ndes visibles vertes jaunâtres : 521 à 535 Tz = 575 à 560 nm ndes visibles vertes : 535 à 565 Tz = 560 à 530 nm ndes visibles vertes bleutées : 565 à 609 Tz = 530 à 492 nm ndes visibles cyanes : 609 à 615 Tz = 492 à 487 nm ndes visibles bleues verdâtres : 615 à 621 Tz = 487 à 482 nm ndes visibles bleues : 621 à 644 Tz = 482 à 465 nm ndes visibles indigos : 644 à 689 Tz = 465 à 435 nm ndes visibles violettes : 689 à 788 Tz = 435 à 380 nm Transition vers les ultraviolets : 788 à 849 Tz Énergies croissantes Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

5 Spectrométries : radiation électromagnétiques, longueur d onde et fréquences ν λ ΔE rayons 3E+22 1E-14 1,98E-11 cosmiques 1,7E+20 1,8E-12 1,1E-13 gamma 3E+17 1E-09 1,98E-16 RX 1,5E+15 2E-07 9,9E-19 UV 1E+15 3E-07 6,6E-19 7,5E+14 4E-07 4,95E-19 6,0E+14 5E-07 3,9E-19 Visible 5E+14 6E-07 3,3E-19 4,3E+14 7E-07 2,83E-19 3,8E+14 8E-07 2,48E-19 3E+10 1E-02 1,98E-23 IR 5E+08 6E-01 3,3E-25 RMN 3E+06 1E+02 1,98E-27 radio 3E+04 1E+04 1,98E-29 ultrasons 3E+02 1E+06 1,98E-31 sons audibles 3E+00 1E+08 1,98E-33 infrasons Relations entre longueur d onde, fréquence et énergie Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

6 Analyse Spectrale ensemble de données permettant d établir "la" structure (faisceau de preuves convergentes) 3 C N C 2 Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

7 Réf. : UV ATRPINE BASE SCR C N C 2 Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

8 Réf. : UV RUT SCR 2015 bande II : système hydroxybenzoïque bande II : due au système hydroxybenzoïque bande I : due au système cinnamique A B sucre rutinoside 297 bande I : système cinnamique Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

9 Réf. : IR ATRPINE BASE SCR C N C 2 Fonc ons Fingerprint Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

10 Réf. : 1 ATRPINE BASE SCR C N C 2 Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

11 Réf. : 13 C ATRPINE BASE SCR C N C 2 Cq/C2 C/C3 2 Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale

12 Réf. : SPECTRE DE Masse ATRPINE BASE SCR ESI + 3 C N C 2 Faculté de Pharmacie TP Gnosie Introduction à l Analyse spectrale