Regle de Shoolery

[invitec8f6e7ad]

En RMN du Proton, quelqu'un serait-il disposé a m'expliquer un peu comment ça marche ?

Merci d'avance
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[invite3498e9a5]

Bonjour,

La RMN du proton, c'est la RMN de l'hydrogène.

La RMN signifie résonance magnétique nucléaire.
Elle est basée sur une propriété pysique du noyau: le moment de spin.
Le Spin, c'est, en vulgarisant beaucoup, le moment magnétique créé par une particule chargée électriquement.
Un noyau est constitué de proton et de neutron.
Les neutron n'ayant pas de charge, il n'ont pas de spin.
Les proton étant chargés électriquement positivement, ils ont un spin.
L'atome le plus simple étant l'hydrogène (un seul proton dans son isotope le plus commun), le noyau d'hydrogène posède un spin de 1/2.
La RMN su proton, c'est la RMN de l'hydrogène.
Que signifié un Sspin 1/2 ? Tout simplement, cela correspond au fait que lorsqu'on met un proton (ou donc un noyau d'hydrogène) dans un champ magnétique, le spin va s'orienter dans une direction faisant un angle de 45% en + ou en - par raport à la direction du champ. Il a donc deux orientation possible.
Ce moment de spin étant une interaction magnétique, les spin font comme une toupis dans un champ magnétiques, ils tournent en conservant leur orientation d'origine autour de la direction du champ magnétique.
Tous les noyaux ayant un spin non nul auront cette propiété. c'est vrai pour l'hydrogène (un proton), mais aussi pour le C13 (spin 1/2 également), l'azote 15 (spin 1/2), l'oxygène 17 (spin entier) ... Et la vitesse de rotation est liée à l'environnement électronique, donc dépendante dy type d'atome.
L'hydrogène a une vitesse différente du C13, elle même différente du N15 etc...
Enfin, comme tout movement périodique en mécanique, on peut observer un phénomène de résonance. Pour cela, il suffit d'imaginer que l'on superpose au champ magnétique initial, un champ magnétqiue tournant perpendiculaire. Quand la vitesse de rotation du champ tournant sera égal à celle de rotation des spin, on observera une phénomène résonance se traduisant par la bascule des moment de spin selon l'axe du champ tournant. La concéquence sera la détection d'une perturbation de champ magnétique tournant.
Comment faire un champ tournant? tout simplement en mettant deux champ sinusoidaux perpendicualires et synchronisés. L'addition de deux synusoides selon deux axes perpendicualaires crée un cercle.
Résumons nous:
un champ, disons vertical pour aligner les spin en +1/2 ou -1/2 (autant d'un coté que de l'autre y a pas de raison)
deux champs sinusoidaux selon deux axes perpendicaulaire au premier et perendiculaires en eux (disons donc X et Y horizontaux puisque le premier est vertical).
Si à l'intérieur de tout ça, on y met un échantillon d'un produit chimique, et que l'on fait varier la fréquence des deux champs sinusoidaux, on va arriver à un moment donné par être juste sur la bonne fréquence qui fera entrer en résonance les protons, et donc en particulier les noyaux d'hydrogène. On détectera dans les deux bobines une augmentation du courant induit au moment où on ateindra la résonance.
La mesure de cette fréquence permettra de caractériser l'atome qui a trésoné (H, C13, N15, O17, etc...)
Mais comment fait-on pour caractériser des molécules?
Cette fréquence dépend de l'environnement électronique. Donc du type de noyau. Mais dans une molécule (ex CH3-CH2-OH) les hydrogènes du CH3 ne voient pas le même environnement électronqiue que ceux du CH2, ni ceux du OH. La fréquence d'origine, qui est celle du noyau d'hydrogène, est donc modifiée par cette différence. Ainsi ils ne résoneront pas tout à fait à la même fréquence.
Les H cu CH3 sont identiques entre eux (en terme d'environnement électroniques), idem pour les H du CH2. On ne devrait donc voir un pic pour le CH3, un pour le CH2 et un pour le OH. Pourtant un deuxième phénomène intervient: le couplage. La proximité du CH3 et du CH2 fait que qu'ils s'auto perturbent. Le pic de chaque groupement est démultiplié. Et le nombre de pic final est lié au nombre de voisin (Nb voisin + 1 suivant les coefficients du binôme) Le CH3 sera observé sous la forme d'un triplet de pic d'intensité relative 1-2-1, et le CH2 sous la forme d'un quadruplet de pic d'intensité relative (1-3-3-1).
Le OH étant très peu lié sera lui vu sous la forme d'un pic patatoïde.

Au final, chaque molécule aura un spectre en RMN spécifique qui permettra de l'identifier.

[invitea85ccf09]

Et sinon les règles de Shoolery ?