Détermination de la constante de couplage J

 

 Caractéristique essentielles du couplage

Le couplage n’existe qu’entre des protons qui sont :

a) voisins (portés par des atomes de carbone adjacents)

b) Non équivalents (dont le déplacement chimique est différent)

1)      Il n’ ya pas de couplage entre les protons (a) et (b) car ils sont équivalents. On observe donc un seul pic dans le spectre du dibromo-1,2-éthane.

2)      Les protons (a) et (b) possèdent le même déplacement chimique ils sont donc équivalent. Les protons (c) sont différents de (a) et (b).

Par contre il n’ ya pas de couplage car (a) et (b) sont d’une part et (c) d’autre part ne sont pas voisins.

Découplage de spin

Définition

Le découplage consiste à irradier un ou plusieurs noyaux à fin de simplifier les signaux et d’obtenir une interprétation facile.

Pour cela, il faut envoyer un champ B₂ perpendiculaire à B₀ et à B₁ et résonnant à la fréquence des noyaux à irradier.

Exemple : CH₃-CH₂-O-R    Si on veut irradier les protons CH₂ à l’aide du champ B₂ tournant autour de B₀ à la fréquence de résonance des protons CH₂. Ces CH₂vont absorber de l’énergie

et donc ils n'exercent plus une influence sur les trois protons CH₃ du méthyle. Le signal de CH₃ n'est plus perturbé par le couplage des CH₂. Donc le CH₃ résonne sous forme d'un singulet.

Découplage hétéro nucléaire

-          Découplage total

-          Il concerne les couplages entre protons et autres noyaux tels que ¹H,  ¹³C.

Le découplage permet de simplifier le spectre en supprimant totalement tous les couplages existant entre H et C.

Pour cela, il faut irradier en même temps tous les protons à l'aide d'une fréquence large bande centrée à 5,5 ppm et d'une puissance de 3 watt.

Ainsi, au lieu d'obtenir un spectre avec des multiplets chaque carbone donne un singulet avec un déplacement chimique exact. Cependant, il est constaté que les couplages ¹³C-¹³C sont inexistants du fait de la faible probabilité de présence du ¹³C dans une même molécule (0,01%).

Echange chimique

Les molécules ayant des groupements hydroxyles se signalent par le présence d'un atome d'hydrogène labile.

Cet atome d'hydrogène est susceptible de participer à des liaisons hydrogène et de s'échanger entre différentes molécules. Lorsque cet échange a lieu, le couplage entre proton labile et protons voisins n'existe plus.

Ainsi le spectre de l'éthanol en présence d'une trace d'acide  (ions H⁺) a un aspect plus simplifié.