CHIMIE ORGANIQUE III - Spectroscopie et analyse structurale de molécule chimique

L2 Pharmacie – Chimie Organique N°3
23/09/2103 – Pr Rochais
Groupe 14 – Julia et Manon
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CHIMIE ORGANIQUE
III - Spectroscopie et analyse structurale de molécule chimique
4 – Résonnance magnétique nucléaire (RMN)

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III - Spectroscopie et analyse structurale de molécule chimique
4 – RMN du 1H
 Théorie simplifiée :
- RMN par enregistrement continu :
La méthode est la même qu’en UV : on balaye les
fréquences et on mesure l’énergie absorbée
- RMN impulsionnelle par transformée de Fourier :
Une impulsion radiofréquence excite tous les spins à la fois, le signal détecté est alors traité
mathématiquement pour obtenir le signal. Cette technique a permis une très nette amélioration de la
sensibilité et l’application à l’imagerie.
Un noyau peut se comporter comme un champ magnétique. Sous le signal d’un proton, on
obtient 2 pics appartenant à deux familles différentes de protons

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 Application de la RMN pour la découverte de structure de molécules :
- Notion de déplacement chimique :
Sous l’effet d’un champ, les électrons se déplacent autour du noyau dans le champ magnétique
et créent un deuxième champ magnétique : c’est le champ local induit qui s’oppose au champ
magnétique au niveau de H0.
Le champ local induit varie en fonction :
- de la polarité de la liaison
- de l’hybridation de l’atome
- de la présence de groupe
Plus l’atome est entouré d’électrons, plus le champ local sera important, déplaçant ainsi le signal
du noyau.

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Le champ magnétique étant constant, et le champ local induit s’y opposant ; le champ
réellement perçu par le noyau n'est donc pas exactement le champ appliqué, mais se trouve réduit. Les
électrons forment ainsi un écran pour le noyau. Cet effet s'appelle le « blindage »
A fréquence constante, il faudra
donc augmenter B pour obtenir
le même signal
Plus le noyau sera entouré d’électrons et plus le champ local hlocal sera important. Comme ce
dernier s’oppose au champ H0, on conserve alors une diminution de l’intensité globale du champ du
voisinage du noyau : on parle alors de noyau blindé vis-à-vis de H0
A l’inverse, l’enlèvement des électrons provoque le déblindage
Plus le noyau est entouré d’électron, plus le champ local sera important. Cela provoque un effet
blindant du noyau : le spectre se déplace donc vers la droite

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De même, si le noyau est appauvri en électrons, le champ est plus faible : le besoin de
compenser est moindre, le spectre se déplace vers la gauche : déblindage
Egalement au sein d’une même molécule, le déplacement chimique peut être influencé par les
effets inductifs
Si le groupement R est électroattracteur : il attire les électrons, il y a polarisation de la liaison
vers le carbone. Cela crée un déficit en électrons : le champ local s'opposant à Ho sera plus faible. Cela
provoque un effet déblindant.
Si le groupement a un effet donneur en électrons, le champ local induit sera plus important :
effet blindant
Exemple du chlorométhoxyéthane :
Les deux atomes de Chlore et d’Oxygène induisent un effet électroattracteur sur les hydrogènes
bleus : effet déblindant
Les hydrogènes rouges sont déblindés mais de façon moins importante que les bleus
Afin de pouvoir les comparer, il faut fixer une valeur 0 expérimentale, valeur arbitraire
La référence interne (ajouté au solvant) la plus souvent utilisée en RMN est le tétraméthylsilane
(CH3)4Si ou TMS auquel on a attribué la valeur arbitraire de 0