Le document présente les principes de la résonance magnétique nucléaire (RMN) et l'importance de la spectroscopie RMN pour l'analyse structurale des molécules. Il décrit les équipements et méthodes utilisés pour identifier les noyaux atomiques et examiner leur environnement chimique, ainsi que l'application de la RMN dans l'étude détaillée des molécules. Les techniques de mesure, le rapport gyromagnétique et le processus de relaxation après excitation sont également abordés.

1. ABDUL RAHIM Muhammad Najhan
Licence 3 mention Chimie
2014/2015
Maître de Stage
ORIONE Clément

2.  Présentation
 Introduction à la Résonance Magnétique Nucléaire
 Principe de la RMN
 Étude structurale de la molécule
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3.  Centre Régional de Mesures Physiques de l’Ouest
(CRMPO)
 A été créé en 1972.
 Regrouper des équipements lourds d’analyse
structurale.
 Former et disposer d’un personnel hautement
qualifié.
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4.  La spectroscopie RMN sert à identifier la structure des molécules.
 La RMN permet de détecter les noyaux atomiques et indique dans
quel type d’environnement chimique ils se trouvent dans la
molécule.
H
HH
O
H
H
H H
H
Spectre RMN = empreinte digitale d’une molécule
dans un environnement particulier
La RMN du proton peut
différencier les hydrogènes de
couleurs différents
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5. Principe de la RMN
5

6. Représentation schématique d'une expérience RMN
6

7. δ en ppm ; m ; J en Hz ; Intégration
Les caractéristiques des pics
7

8. Entretien Hebdomadaire
8

9. Formule semi-développée : C21 H31 N O5 Si S
Masse Molaire : 437,63 g/mol
9

10. 9(s)
0.08ppm
10(s)
0.97ppm17(s)
2.44ppm
12(s)
3.77ppm
1(t)
4.44ppm
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11. Constante de couplage H7 et H8
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12. 12

13. Comment pouvons-nous interpréter le spectre NOESY
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14. Spectre 2D NOESY zoomé
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15. Spectre NOESY 2D zoomé
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16. RMN 1H (400 MHz, CDCl3) δ
7.76 ppm (d, J = 8.3 Hz, 2H, H14 )
7.31 ppm (d, J = 8.3 Hz 2H, H15 )
6.15 ppm (d, J = 14.4 Hz, 1H, H7 )
5.58 ppm (d, J = 14.0 Hz, 1H, H8 )
4.44 ppm (t, J = 7 Hz, 1H, H1)
3.73 et 3.16 ppm (d, J = 14 Hz, 2H, H5)
3.70 ppm (s, 3H, H12)
2.44 ppm (s, 3H, H17)
2.19 et 1.86 ppm (dd, J = 14.5 et 6.5 Hz, 2H, H2)
0.97 ppm (s, 3H, H10)
0.81 et 0.64 ppm (d, J = 5.3 Hz, 1H, H6)
0.08 ppm (s, 9H, H9)
Attribution Spectre RMN 1H
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17. Molécule affirmée
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18. Conclusion
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19. Merci beaucoup
19

20. 20

21. Préparation d’un échantillon
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22. Étude élaboré
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23. Spectre 2D NOESY zoomé
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24.  Déplacement de la fréquence de résonance
d’un spin nucléaire
 Il est proportionnel au champ appliqué,
dépend des liaisons chimiques, qu’il permet
d’identifier par observation du spectre de
résonance RMN.
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25. Le rapport gyromagnétique est le rapport entre
le moment magnétique et le moment
cinétique d'une particule.
En pratique, on donne souvent (γ/2π) ,
exprimé en mégahertz par tesla (MHz.T-1),
Rapport gyromagnétique
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26.  Séparation en énergie de niveaux quantiques
de spins, nucléaires dans le cas présent, sous
l’effet d’un champ magnétique, et
proportionnelle à la valeur de ce champ
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27.  Pour être un bon solvant
◦ Chimiquement inerte vis à vis de la molécule
◦ Ne doit pas posséder des protons
◦ Ne doit pas donner des signaux dans la région
d’étude de la molécule
◦ Le produit doit être soluble dans la molécule
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28.  Solvants istopiquement substitués en isotope
D (2H) de l’hydrogène à la place de l’isotope
majoritaire 1H.
Solvants 1H 13C
D2O 4.79 ppm
CDCl3 7.26 ppm 77.2 ppm
DMSOd6 2.50 ppm 39.5 ppm
C6D6 7.16 ppm 128.1 ppm
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29.  Pour qu’il y ait résonance, le champ magnétique
tournant (B1) doit avoir le même fréquence de
rotation que celle du moment de spin de noyau.
 Lorsque ces conditions sont remplies, il y a
basculement du moment de spin.
v = la fréquence du champ tournant
γ = le rapport gyromagnétique du noyau
B0 = le champ magnétique auquel est soumis le noyau
2πv = γB0
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30.  En posant ω = dθ/dt, on a dμ/dt = B0 x ω0 et
identifiant terme à terme, B0 x ω0 = -γμ x B0
 Le moment magnétique intrinsèque effectue un
mouvement de précession à la fréquence ωL donné
par la relation ωL = γB0 appelée relation de Larmor.
 On a donc une dépendance entre vitesse angulaire
et champ magnétique exterieur.
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31.  Spectromètre à transformée de Fourier
 Une pulsation de radiation (radiofréquence RF) provoque le
retournement des spins des noyaux atomiques dans le niveau d’énergie
supérieur.
 Les noyaux atomiques sont stimulés simultanément.
 Un signal de RF est émis lorsque les noyaux atomiques retournent à
leur état d’origine.
 Signal détecté avec une bobine de récepteur radio perpendiculaire au
champ magnétique statique
 Signal numérisé et enregistré sur un ordinateur
 Résultat ensuite converti en un signal de fréquence par une
transformée de Fourier
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32.  La relaxation du système est le phénomène intéressant pour
l’Imagerie RMN
 Description dans le référentiel fixe (x, y, z) après une
impulsion RF de 90°
Relaxation = retour à
l’équilibre
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