Spectroscopie par Résonance Magnétique Nucléaire : Quelles informations peut-on tirer d un spectre de RMN du proton?

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1 Spectroscopie par Résonance Magnétique Nucléaire : Quelles informations peut-on tirer d un spectre de RMN du proton?

2 Limites de la spectroscopie IR pentan-2-one pentan-3-one pentan-3-one

3 Limites de la spectroscopie IR pentan-2-one pentan-3-one pentan-3-one

4 Limites de la spectroscopie IR pentan-2-one pentan-3-one pentan-3-one En IR, les 2 isomères ne sont pas différenciables

5 Limites de la spectroscopie IR pentan-2-one pentan-3-one

6 Limites de la spectroscopie IR pentan-2-one pentan-3-one En RMN, les spectres de ces deux isomères sont bien différents.

7 Spectre de RMN du méthane Formule brute du méthane : CH 4

8 Spectre de RMN du méthane Formule brute du méthane : CH 4

9 Spectre de RMN du méthane Formule brute du méthane : CH 4 Les quatre protons du méthane donnent un signal unique

10 Spectre de RMN de l éthanoate de méthyle Formule semi-développée de l éthanoate de méthyle

11 Spectre de RMN de l éthanoate de méthyle Formule semi-développée de l éthanoate de méthyle CH 3 COO CH 3

12 Spectre de RMN de l éthanoate de méthyle Formule semi-développée de l éthanoate de méthyle CH 3 COO CH 3

13 Spectre de RMN de l éthanoate de méthyle Formule semi-développée de l éthanoate de méthyle CH 3 COO CH 3 Deux groupes de protons donnent deux signaux distincts

14 Spectre de RMN du méthanoate de méthyle Formule semi-développée du méthanoate de méthyle

15 Spectre de RMN du méthanoate de méthyle Formule semi-développée du méthanoate de méthyle HCOO CH 3

16 Spectre de RMN du méthanoate de méthyle Formule semi-développée du méthanoate de méthyle HCOO CH 3

17 Spectre de RMN du méthanoate de méthyle Formule semi-développée du méthanoate de méthyle HCOO CH 3 La hauteur des signaux est liée au nombre de protons concernés

18 Spectre de RMN du méthanoate de méthyle Formule semi-développée du méthanoate de méthyle HCOO CH 3 La hauteur des signaux est liée au nombre de protons concernés

19 Spectre de RMN de la propanone Formules de la propanone

20 Spectre de RMN de la propanone Formules de la propanone CH 3 CO CH 3 O

21 Spectre de RMN de la propanone Formules de la propanone CH 3 CO CH 3 O

22 Spectre de RMN de la propanone Formules de la propanone CH 3 CO CH 3 Les 6 protons O donnent le même pic, ils sont magnétiquement équivalents

23 Valeurs de déplacements chimiques Spectre RMN du méthane Spectre RMN du chlorométhane Spectre RMN du bromométhane Spectre RMN de l iodométhane

24 Valeurs de déplacements chimiques δ = 0,232 Spectre RMN du méthane Spectre RMN du chlorométhane δ = 3,052 δ = 2,682 Spectre RMN du bromométhane Spectre RMN de l iodométhane δ = 2,165

25 Valeurs de déplacements chimiques Conclusion : plus l environnement du proton contient d atomes électronégatifs, plus le déplacement chimique de son signal est élevé

26 Valeurs de déplacements chimiques Conclusion : plus l environnement du proton contient d atomes électronégatifs, plus le déplacement chimique de son signal est élevé Contre-exemple : le benzène

27 Valeurs de déplacements chimiques Conclusion : plus l environnement du proton contient d atomes électronégatifs, plus le déplacement chimique de son signal est élevé Contre-exemple : le benzène δ = 7,339

28 Spectre de RMN de l éthanoate d éthyle Formule topologique de l éthanoate d éthyle :

29 Spectre de RMN de l éthanoate d éthyle Formule topologique de l éthanoate d éthyle : O O

30 Spectre de RMN de l éthanoate d éthyle Formule topologique de l éthanoate d éthyle : Prévoir le nombre de signaux et les δ correspondants O O

31 Spectre de RMN de l éthanoate d éthyle Formule topologique de l éthanoate d éthyle : Prévoir le nombre de signaux et les δ correspondants O O

32 Spectre de RMN de l éthanoate d éthyle Formule topologique O de l éthanoate d éthyle : Spectre réel : O

33 Spectre de RMN de l éthanoate d éthyle Formule topologique O de l éthanoate d éthyle : Spectre réel : O Positions OK mais certains signaux apparaissent complexes

34 Multiplicité des signaux Les protons d un même groupe ne se couplent pas entre eux On s intéresse au couplage avec les n protons directement voisins H a H b C C H a H b Les multiplets répondent à la règle des (n + 1)-uplets

35 Multiplicité des signaux Règle des (n+1)-uplets Nombre de protons voisins nombre non précis Multiplicité = 1 singulet = 2 doublet = 3 triplet = 4 quadruplet = 5 quintuplet massif Allure du signal

36 Courbe d intégration La courbe d intégration indique le nombre de protons impliqués dans le signal Il faut mesurer la hauteur de chaque palier

37 Courbe d intégration éthanoate de méthyle O O Chaque groupe contient 3 protons : les deux paliers ont la même hauteur

38 Courbe d intégration éthanol

39 Courbe d intégration éthanol Singulet : 0 voisin Hauteur 1 : 1 proton impliqué

40 Courbe d intégration éthanol Singulet : 0 voisin Hauteur 1 : 1 proton impliqué Quadruplet : 3 voisins Hauteur 2 : 2 protons impliqués

41 Courbe d intégration éthanol Singulet : 0 voisin Hauteur 1 : 1 proton impliqué Quadruplet : 3 voisins Hauteur 2 : 2 protons impliqués Triplet : 2 voisins Hauteur 3 : 3 protons impliqués

42 Courbe d intégration éthanol OH Singulet : 0 voisin Hauteur 1 : 1 proton impliqué Quadruplet : 3 voisins Hauteur 2 : 2 protons impliqués Triplet : 2 voisins Hauteur 3 : 3 protons impliqués