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Chapitre 6. Analyse spectrale
6.4. Spectroscopie RMN
(livre p.224)
1. Présentation du spectre
RMN du proton
Résonance
1H
Magnétique
Nucléaire
1. Présentation du spectre RMN
Exemple : Spectre RMN de l’éthanol
Massif
Massif
Constitué de
multiplet
(triplet)
pic
Constitué de
multiplet
(quadruplet)
Courbe d’intégration
En abscisse : Déplacement chimique
( ou chemical shift) en ppm
Référence :
TMS
2. Protons équivalents
• Des protons équivalents sont des protons qui
possèdent un environnement chimique
identique dans une molécule.
2-méthylpropan-2-ol
9 Protons équivalents Ha
a
a
a
b
9 protons équivalents Ha
1 proton Hb
2 pics
3 protons équivalents Ha
1 proton Hb
Ethanal
a
b
a
2 pics
a
3 protons équivalents Ha
2 protons Hb
3 protons équivalents HC
Ethanoate d’éthyle
c
3
massifs
b
a
c
c
a
b
a
3. Le déplacement chimique
Déplacement chimique ; définition
3. Le déplacement chimique
ntroduction d'une référence : le tétraméthylsilane ou TMS :
quivalents riches en électrons (blindés)
onnent à une fréquence
inférieure à celle de la plupart des composés organiques
pas au milieu de nos spectres).
on de ! :
Tétraméthylsilane (TMS)
équence (Hz)-fréquence TMS dans ce champ(Hz))/fréquence TMS dans ce champ
ple Champ magnétique de 9,4 T = fréquence du TMS 400 MHz notée ² 0
! #W#^el 4## >² Em² e##%$#, , 3 #
Exemple:
a
Ethanal
b
a
a
R-CO-H
9,8 ppm
CH3 -CHO
2,1 ppm
Exemple:
2-méthylpropan-2-ol
v
2,8 ppm
ROH
1,3 ppm
CH3-C(CH3)2-OH
Exemple :
Ethanoate d’éthyle
c
b
a
c
c
a
b
a
4,1 ppm
O=C-O-CH2 –CH3
2 ppm
O=C-CH3
1,3 ppm
CH3-R
• le déplacement chimique
augmente si:
– un atome voisin est très
électronégatif
– une liaison double est proche
(C=O ou C=C)
4. La courbe d’intégration
• L’aire sous les pics est proportionnelle au nombre de protons
équivalents correspondant à ce pic.
• La courbe d’intégration permet de calculer le rapport des
aires sous le pic
4. La courbe d’intégration
2-méthylpropan-2-ol
h1/h2 = 9
a
a
a
b
Nb protons équivalents h1 / Nb protons équivalents h2 = 9
h1
9 protons Ha pour 1 proton Hb
h2
Courbe d’intégration
• Le rapport des hauteurs h (équivalent au
rapport des aires) est égal au rapport du
nombre de protons équivalents de chaque
signal.
CH3(a)
– CHO
Ethanal
(b)
3 protons équivalents H(a)
1 proton H(b)
h1/h2 = 3
Pic 2
Pic 1
Les protons H(a) sont associés au pic 1
Le proton H est associé au pic 2
CH3 – CH2OH(c)
(a)
Ethanol
(b)
3 protons équivalents Ha
2 protons équivalents Hb
1 proton Hc
h1/h2 = 3
h3/h2 = 2
Les protons H(a) sont associés au massif 1
Le proton Hc est associé au pic 2
Les protons Hb sont associés au massif 3
5. La multiplicité d’un signal
Butanone
CH3-CH2-CO-CH3
CH3-CH
-CO-CH3 (c)
(a) 2 (b)
2 voisins - CH2-
Pas de voisin
3 voisins –CH3-
Triplet
quadruplet
singulet
• Règle des (n+1)-uplets :
n protons équivalents voisins (portés par des
carbones adjacents) conduisent à signal
constitué de (n+1) pics
septuplé
Doublet
6 voisins
1 voisin
zoom
-CH3
zoom
Propan-2-ol
-O-H
C-H
Pas de voisin
donc singulet
3 voisins donc
quadruplet
2 voisins donc
triplet
Butanone
Propanoate de méthyle
Pas de voisin
donc singulet
2 voisins donc
triplet
3 voisins donc
quadruplet
zoom
zoom
Comment relier une molécule à un spectre ?
1-bromopropane
h1 = 1,5 h2 et h2 = h3.
h1
h2
h3
3 + 2 voisins non équivalents
donc multiplet
2 voisins donc triplet
Déplacement
chimique à 3,4 ppm
2 voisins donc triplet
Déplacement chimique 1 ppm