Quelles sont les bases de la RMN ?

Lorsque le terme non séculaire a une contribution négligeable par rapport aux termes séculaires, le système de spins est du 1^er ordre : les règles de multiplicité du binôme de Pascal s’appliquent dans ce cas seulement.

• Pour détecter si un signal est du 1^er ordre ou du second ordre, il faut évaluer la quantité
  • Approximation dites des noyaux faiblement couplés :
    I et j sont alors notés A et X, le spectre est du 1^er ordre
  • Si cette condition n'est pas respectée, les noyaux sont dits fortement couplés
    
    • modifications des intensités des raies
    • modifications du nombre de raies
    • l'analyse spectrale requiert des calculs théoriques
    
    
    L’analyse spectrale impose de savoir simuler les spectres RMN
    
    Conséquences :
    • il n'est plus possible de mesurer J directement (sauf dans le cas simple AB)
    • source d'erreur dans l'interprétation des spectres
    • analyse obligatoire par le calcul
    Remède possible :
    • analyser l'échantillon avec un champ magnétique plus élevé
      • Δν dépend de B₀
      • J est indépendant de B₀

Isochronie

• Deux noyaux sont CHIMIQUEMENT EQUIVALENTS, s’ils ont le même environnement chimique, c’est-à-dire si géométriquement il existe au moins un élément de symétrie (plan, axe, centre) qui les échange :
  • Si l’élément de symétrie est au moins un axe propre de symétrie, les noyaux sont dits homotopes
  • Si l’élément de symétrie est strictement un axe impropre de symétrie (centre, plan, axe de rotation-réflexion), les noyaux sont dits énantiotopes

Isogamie

• Deux noyaux sont ISOGAMES s’ils ont les mêmes relations de couplage avec n’importe lequel de leurs voisins de déplacement chimique différent.
  Remarques :
  • Deux noyaux ne peuvent être isogames s’ils ne sont pas au moins isochrones
  • Cela n’a pas de sens de tester l’isogamie d’un couple de noyaux s’ils n’ont pas au moins le même environnement chimique : en effet, dans ce cas là, ils ont forcément d’ores et déjà des relations de couplage différentes avec un tiers donné !

Equivalence chimique et magnétique

• Deux noyaux CHIMIQUEMENT EQUIVALENTS sont ISOCHRONES
• Deux noyaux MAGNETIQUEMENT EQUIVALENTS sont ISOCHRONES & ISOGAMES
  Corollaires :
  • Deux noyaux peuvent donc être chimiquement, mais non-magnétiquement, équivalents s’ils ne sont pas isogames.
  • Deux noyaux magnétiquement équivalents sont forcément chimiquement équivalents

Nomenclature des systèmes de spins

• Des noyaux sans relation d’équivalence sont notés par des lettres différentes.
  Exemples : AX, AMX, ...
• Des noyaux ou groupes de noyaux magnétiquement équivalents sont notés par la même lettre, indicée par le nombre de noyaux mis en jeu dans chaque groupe.
  Exemples : A₂, X₂, X₆, A₃X₂ , AMX₂, ...
• Des noyaux ou groupes de noyaux chimiquement équivalents sont notés par la même lettre, mais sont différenciés les uns des autres par un caractère typographique. Il y a autant de caractères que de spins mis en jeu dans le groupe considérés.
  Exemples : AA’, XX’, AA’KX₃, AA’A ’’A’’’A⁽⁴⁾A⁽⁵⁾A⁽⁶⁾, ...