Spectroscopie par résonance magnétique nucléaire

correspond à une radiofréquence de 60 MHz à 600 MHz (mégahertz) (1 MHz = 10 6 Hz
ou 10 6 cycles par seconde) ou plutôt à une valeur allant de 2,5 kJ/mol à 25 x 10 –5 kJ/mol.
Bien que cette différence soit extrêmement petite, les appareils modernes la décèlent
néanmoins avec une grande précision. En fait, plus le champ magnétique est puissant
pour un appareil RMN, plus la fréquence de résonance des spins nucléaires sera grande et
meilleure sera la résolution des spectres.
5.a Mesure d’un spectre RMN 1 H
On procède généralement comme suit pour obtenir un spectre RMN 1 H (ou spectre RMN
proton 1 ) : quelques milligrammes d’un échantillon du composé à l’étude sont dissous
dans un solvant inerte qui ne contient pas de noyaux de 1 H afin de ne considérer que les
hydrogènes de la molécule à l’étude. Ces solvants sont des molécules dont les atomes
d’hydrogène ont été remplacés par le deutérium, comme le CDCl 3 (chloroforme deutéré)
et le CD 3 COCD 3 (hexadeutérioacétone). Une petite quantité d’un composé de référence
(tétraméthylsilane ou TMS) peut également être ajoutée (ce sujet sera élaboré dans la
prochaine section). La solution, contenue dans un mince tube en verre, est placée au
centre d’une bobine de radiofréquences (rf), entre les pôles d’un puissant aimant (voir la
figure 5.c). Les noyaux des hydrogènes s’alignent alors parallèlement ou
antiparallèlement au champ. Puis, la bobine de rf applique une quantité croissante
d’énergie. Quand cette énergie correspond exactement à la différence d’énergie entre les
états de spin de faible et de haute énergie, elle est absorbée par les noyaux (fréquence de
résonance, revoir la figure 5.a). L’enregistrement de l’énergie absorbée par l’échantillon
en fonction de la fréquence appliquée par la bobine rf donne le spectre RMN 1 H.
Tubes RMN
1 Le terme proton est souvent substituable à hydrogène ou 1 H dans un contexte de RMN, même si les
atomes d’hydrogène sont liés de manière covalente (et pas sous forme ionique, H + ). Cela n’est pas
rigoureusement exact, mais il est courant d’utiliser ce terme.
Chapitre 5 – Complément © 2008 Les Éditions de la Chenelière inc 4