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Auteur(s)
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Nicole PLATZER : Ingénieur de l’École nationale supérieure de chimie de Paris (ENSCP) - Professeur à l’université Pierre-et-Marie-Curie - Laboratoire de chimie organique structurale
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Lire l’articleINTRODUCTION
La spectrométrie par résonance magnétique nucléaire (RMN) est une méthode d’étude de la matière qui a été développée dans de nombreux domaines de la physique, de la physico-chimie, de la chimie et de la biologie. Elle concerne à la fois l’état liquide et l’état solide.
Nous insisterons tout particulièrement ici sur l’étude en solution des molécules organiques de synthèse ou d’origine naturelle et des molécules d’origine biologique, mais il est également possible d’étudier des molécules inorganiques.
L’originalité de cette méthode appliquée à des solutions est de donner des informations à la fois sur chacun des atomes constitutifs de la structure examinée, sous réserve que le noyau de ces atomes possède un nombre de spin non nul, sur l’enchaînement des atomes dans cette structure, sur la conformation, sur les configurations relatives. Notons que deux énantiomères ne sont pas différenciés en milieu non chiral, mais peuvent l’être en milieu chiral.
Elle permet de mettre en évidence des interactions entre molécules distinctes.
C’est également un outil très précieux pour l’analyse des mouvements moléculaires.
Le développement de cette méthode pour l’étude des phases condensées est en pleine expansion et les informations recueillies deviennent, dans de nombreux domaines, aussi pointues que celles obtenues à l’état liquide.
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Constantes des spectres RMN du proton 1H
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1. Rappels théoriques
Le principe de la méthode de spectrométrie par résonance magnétique nucléaire est brièvement rappelé ici.
1.1 Principe
-
Rapport gyromagnétique
Les noyaux des atomes, à l’exception de ceux dont le numéro atomique et le nombre de masse sont simultanément pairs, possèdent un nombre quantique de spin I non nul, demi-entier ou entier. Ils ont alors un moment cinétique de spin I , de module :
auquel est associé un moment magnétique :
est la constante de Planck divisée par 2π.
Le rapport gyromagnétique γ (exprimé en rad · T−1 · s−1) est une constante caractéristique de chaque type de noyau.
Exemple1H : γ = 26,7519 × 107 ; 13C : γ = 6,7283 × 107 ; 15N : γ = − 2,712 × 107 ; 31P : γ = 10,021 × 107.
Deux isotopes peuvent différer par le nombre de spin :
1H : I = 1/2 et 2H : I = 1Ils ne possèdent jamais le même rapport gyromagnétique :
2H : γ = 4,1066 × 107
-
Fréquence de résonance
Les noyaux présentés dans cet article sont des noyaux de spin I = 1/2. Lorsque les noyaux sont placés dans un champ magnétique,...
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Rappels théoriques
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - FRIBOLIN (H.) - Basic one and two dimensional MNR spectroscopy. - VCH (1993).
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(3) - PRETSCH (E.), CLERC (T.), SEIBL (J.), SIMON (W.) - Spectral data for structure determination of organic compounds. - Springer Verlag (1997).
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(4) - LEVY (G.C.) et NELSON (G.L.) - Carbon 13 nuclear magnetic resonance for organic chemists - . Wiley Interscience (1972).
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(5) - DORMAN (D.-E.), JAUTELAT (M.), ROBERTS (J.-D.) - * - J. Org. Chem. 36 p. 2757 (1971).
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(6) - BREITMAIER (E.), VOELTER (W.) - Carbon-13 NMR spectroscopy ; high-resolution methods and applications in organic chemistry and biochemistry. - VCH (1987).
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LEROY (F.-J.), JANKOVSKY (W.-C.) - Carbon 13 NMR Spectra. A collection of assigned, coded and indexed spectra. - Wiley Interscience (1972).
NMR Spectra Catalog. - Sadtler Research Laboratories. Philadelphia.
The Aldrich Library of 13C and 1H FT NMR spectra. - – Pouchert (C.-J.) et Behnke (J.). Aldrich Chemical Company, Inc (1993).
HAUT DE PAGE
HNMR DataBase, CNMR DataBase (banques de données) et HNMR, CNMR (logiciels de calcul de spectres). ADC 133.
Speclib (librairie de spectres) et Spectool (caractéristiques des spectres RMN 1H et 13C par classe de composés ou par type de structures).
C-13 NMR spectra on line computer program and data bank. STN International.
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