Acides carboxyliques et dérivés

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Résonance magnétique nucléaire
Principe de la spectroscopie RMN du proton: notion de déplacement chimique du proton, couplage spin-
spin, constante de couplage, intégration.
1. Principe : interaction moment magnétique / champ magnétique
1.1. Description du noyau
1.2. Moment cinétique, moment magnétique
o moment cinétique quantifié
o moment magnétique quantifié
1.3. Effet d’un champ magnétique sur les noyaux 1H
o les moments magnétiques « s’alignent » sur le champ
o 2 sens possibles
o énergie des états, écart entre les niveaux d’énergie
o généralisation : 2I+1 niveaux d’énergie
1.4. Transition entre les 2 niveaux : la RMN
o quelle onde électromagnétique ?
o problème de la population : choix de 1H : « le proton »
o mise en œuvre :
 le champ magnétique : intense et uniforme
 l’onde électromagnétique : émission, détection, traitement
de l’information.
 l’échantillon, le solvant.
Conclusion : sous l’effet du champ Bapp, tous les protons résonnent à la même
fréquence. ??
Mais…

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2. Déplacement chimique
2.1. Réaction du nuage électronique : blindage - déblindage
o réaction du nuage électronique à l’installation du champ Bapp
o zones de blindage, zones de déblindage
2.2. Comment chiffrer le blindage / déblindage
o déplacement chimique
 définition, unité
 c’est un coefficient de déblindage
 ne dépend pas de Bapp
o choix de la référence : le TMS (faut-il en mettre ?)
o allure d’un spectre RMN
2.3. Déplacement chimique et environnement moléculaire
o cas des hydrocarbures : alcènes, alcynes, aromatiques,
aromatiques substitués…une spire  matérialisée
o électronégativité des atomes liés
o groupes proches non liés
o liaison hydrogène
2.4. Courbe d’intégration.
o protons magnétiquement équivalents (isochrones).
o exemples.
Conclusion : sous l’effet de Bapp et de Bnuage, tous les protons magnétiquement
équivalents devraient résonner en un seul pic, dont l’aire est proportionnelle au
nombre de protons, et dont le  nous informe sur l’environnement.
!!
Mais…on peut aller encore plus loin dans l’étude du spectre

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3. Couplage spin-spin.
En plus de Bapp et de Bnuage<< Bapp: effet des noyaux voisins << Bnuage
# se propage à travers les liaisons
# effet symétrique
# entre protons équivalents : ne se voit pas
3.1. Exemple : couplage AX
o dédoublement des raies
o constante de couplage :
 indépendante de B pour une « géographie » donnée
 JAX = JXA
3.2. Couplage AmXp
o nombre de raies, hauteurs relatives
o intérêt d’un appareil à champ fort : « démêle » les signaux
3.3. Couplage AMmXp
o exemple AMX
o généralisation
Conclusion : en plus de l’information sur l’environnement électronique
(particularités du squelette carboné, hétéroatomes) on a des informations sur les
H portés par les C voisins : isomérie
!!!!
Effet de toît
H qui ne couplent pas : si leur « n’est pas clair » (OH, NH2…)
Signaux qui disparaissent dans l’eau lourde : acides