LA SEPCTROSCOPIE DE RMN DU PROTON I Principe

LA SEPCTROSCOPIE DE RMN DU PROTON I - Principe de la spectroscopie de RMN du proton. II - Présentation du spectre de RMN du proton d'une molécule. Spectre de RMN du proton de l'éthanoate d'éthyle déplacement chimique a Un spectre de RMN fait apparaître en abscisse. . . : décroissantes gradué selon des valeurs. . . .

1 - Le TMS. 2 – Le déplacement chimique δ. Afin que les grandeurs soient indépendantes du spectromètre utilisé, les chimistes convertissent la fréquence de résonance en une grandeur appelée déplacement chimique (en ppm : parties par millions) : avec • νrés : la fréquence de résonance du proton • νréf : la fréquence de résonance des protons du TMS • ν 0 : la fréquence proportionnelle au champ magnétique B 0 sans dimension C'est une grandeur. . . . .

3 – Influence de l’environnement sur le déplacement chimique. Les électrons proches du proton (provenant des liaisons covalente ou des atomes voisins) sont en mouvement et génère un champ B’ opposé à B 0. → Diminution de l'effet du champs magnétique perçu : c'est l'effet d'écran ou blindage. → → Par exemple si le noyau d'hydrogène est proche d'un atome d’oxygène électrons très électronégatif, les. . . . sont déplacés vers l’atome oxygène faible. . . . et l'effet d'écran devient plus. . . . Donc le important Sa fréquence de champ magnétique ressenti est. . . . élevée résonance est alors. . . . Le déplacement chimique élevé. . . . On dit que ce proton est déblindé. En fonction de son environnement chimique, chaque proton possède donc son propre déplacement chimique. → Répertorié dans une table de valeurs de déplacements chimiques. (Voir rabat livre).

III – Exploitation d’un spectre de RMN du proton. Méthane CH 4 formule brute ou semi développée force signal ( % ) formule développée représentation spatiale Spectre de RMN du proton du méthane environnement dans la Ces 4 protons ont le même. . . . molécule : on dit qu’ils sont équivalents. Ils ont alors déplacement chimique le même. . . 1 signal déplacement chimique ( ppm )

Ethane CH 3 -CH 3 formule semi développée formule développée force signal ( % ) représentation spatiale Spectre de RMN du proton de l’éthane environnement dans la Ces 6 protons ont le même. . . . molécule : on dit qu’ils sont équivalents. Ils ont alors déplacement chimique le même. . . 1 signal déplacement chimique ( ppm )

Méthoxyméthane CH 3 -O-CH 3 formule semi développée formule développée représentation spatiale force signal ( % ) Spectre de RMN du proton du méthoxyméthane déplacement chimique ( ppm )

2 -méthylpropan-2 -ol 9 Protons équivalents Ha a b 9 protons équivalents Ha 1 proton Hb 2 signaux

Ethanoate d’éthyle c b a c c b a a 3 protons équivalents Ha 2 protons Hb 3 protons équivalents HC 3 signaux

CONCLUSION. Le nombre de signaux est donc égal au nombre de groupes de protons équivalents. Mais où se situent ces pics ? → Le déplacement chimique.

force signal ( % ) Spectre de RMN du proton de l’éthane Ethane CH 3 -CH 3 formule semi développée déplacement chimique ( ppm ) force signal ( % ) Spectre de RMN du proton du méthoxyméthane Méthoxyméthane CH 3 -O-CH 3 formule semi développée déplacement chimique ( ppm )

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

Ethanoate d’éthyle c b c c b a a a 4, 1 ppm 2 ppm 1, 3 ppm CH 3 -CH 2 - COO-CH 3

La multiplicité d’un signal Butan-2 -one CH 3 -CH 2 -CO-CH 3 2 voisins - CH 2 - Triplet Pas de voisin 3 voisins –CH 3 - quadruplet singulet

La multiplicité d’un signal septuplé Doublet 6 voisins 1 voisin zoom Propan-2 -ol -O-H C-H -CH 3

L’intégration du signal 2 -méthylpropan-2 -ol a a a b hauteur h 1+h nombre de protons 2 10 h 1 9 protons Ha associé au signal 1 h 2 Courbe d’intégration

L’intégration du signal Ethanol CH 3 – CH 2 OH (c) (a) (b) 3 protons équivalents Ha 2 protons équivalents Hb 1 proton Hc Les protons H(a) sont associés au massif 1 Le proton H(c) est associé au pic 2 Les protons H(b) sont associés au massif 3