Chapitre 6 Analyse spectrale 6 4 Spectroscopie RMN

Chapitre 6. Analyse spectrale 6. 4. Spectroscopie RMN (livre p. 224)

1. Présentation du spectre RMN du proton Résonance Magnétique 1 H Nucléaire

1. Présentation du spectre RMN Exemple : Spectre RMN de l’éthanol 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 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 b a a

3. Le déplacement chimique

3. Le déplacement chimique Tétraméthylsilane (TMS)

Exemple: a Ethanal b a a R-CO-H 9, 8 ppm CH 3 -CHO 2, 1 ppm

Exemple: 2 -méthylpropan-2 -ol v 2, 8 ppm ROH 1, 3 ppm CH 3 -C(CH 3)2 -OH

Exemple : Ethanoate d’éthyle c b a c a a 4, 1 ppm O=C-O-CH 2 –CH 3 2 ppm O=C-CH 3 1, 3 ppm CH 3 -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 h 1/h 2 = 9 a a a b Nb protons équivalents h 1 / Nb protons équivalents h 2 = 9 h 1 9 protons Ha pour 1 proton Hb h 2 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.

CH 3 (a) – CHO Ethanal Pic 2 (b) 3 protons équivalents H(a) 1 proton H(b) Pic 1 h 1/h 2 = 3 Les protons H(a) sont associés au pic 1 Le proton H est associé au pic 2 CH 3 – CH 2 OH(c) (a) Ethanol (b) 3 protons équivalents Ha 2 protons équivalents Hb 1 proton Hc h 1/h 2 = 3 h 3/h 2 = 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 CH 3 -CH 2 -CO-CH 3 -CH -CO-CH 3 (c) (a) 2 (b) 2 voisins - CH 2 - Pas de voisin 3 voisins –CH 3 - 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 Propan-2 -ol -O-H C-H -CH 3

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

Comment relier une molécule à un spectre ? 1 -bromopropane h 1 = 1, 5 h 2 et h 2 = h 3. h 1 h 2 h 3 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