RMN

Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire
R.M.N.

PLAN
I-Principe de la Résonance Magnétique Nucléaire
1-Propriétés cinétiques et magnétiques des noyaux
2-La relation de LARMOR
3- Le phénomène de résonance
II-Le dispositif expérimental, la détection et la relaxation
1-Schéma de principe du spectromètre RMN.
2-La détection et transformée de Fourier
3-Phénomène de relaxation.
III-Le déplacement chimique
1-Intérêt de la RMN : distinguer les noyaux selon leur environnement
2-Notion de blindage et de déblindage
3-Rappel : les effets électroniques dans un édifice chimique.
3-Le déplacement chimique
IV-Le couplage spin-spin
1-Mise en évidence du phénomène
2- Notion de constante de couplage
3-Multiplicité des signaux : règle des (n+1)-uplets
4-L’intégration
V-Présentation et dépouillement d’un spectre de RMN.
1-Exemples de spectre de RMN
2-Comment dépouiller un spectre de RMN ?
3-Quelques utilisations possibles de la RMN

I-Principe de la Résonance Magnétique Nucléaire
1-Propriétés cinétiques et magnétiques des noyaux
Par analogie avec l’électron, le noyau d’un atome est considéré comme une particule physique chargée en mouvement de rotation autour d’un axe. Ce
mouvement de rotation engendre un moment magnétique µ et un moment cinétique  .
µ et  sont colinéaires
Expression du moment magnétique
Le moment magnétique µ est donné par
µ = SI
S étant la surface apparente du noyau, I l’intensité du courant équivalent.
Sachant que
I= qN
(q charge du noyau, N nombre de tours par seconde effectué par le noyau)
d’autre part,
ω = 2 N = 
 soit N= 

On obtient donc :
I = qN = q. 
d’où
µ= SI = r2 q. 
 soit µ = 
que l’on écrit
µ = 
.p
avec p= mvr
(Expression du moment cinétique du noyau donné par la mécanique classique).
Remarque : La constante de proportionnalité
 = 
est appelée rapport gyromagnétique. Il est caractéristique du noyau.
Ainsi :
µ = .P
Cela traduit bien la colinéarité entre les deux vecteurs µ et .

2-La relation de LARMOR
En l’absence de champ magnétique 
O, les moments magnétiques µ
s’orientent de manière aléatoire. Ainsi :
µ
∞
Placés dans un champ magnétique intense  qui impose sa direction, les moments magnétiques µ ne sont plus orientés de manière aléatoire, mais
deviennent pratiquement tous parallèles à .
Ainsi, le moment magnétique résultant se trouve alors dans une direction pratiquement parallèle à  tel que :
µ
∞