Spectroscopies infrarouge, RMN et UV-visible
Spectroscopies infrarouge, RMN et UV-visible
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Interaction lumière-matière
Principe commun
Une spectroscopie mesure l'absorption d'une énergie quantifiée par la matière.
- Une transition relie deux niveaux d'énergie.
- Le spectre dépend de la structure et de l'environnement.
Repères
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Spectroscopie infrarouge
Lecture IR
- Elle sonde les vibrations des liaisons chimiques.
- Elle repère surtout les groupes fonctionnels.
IR et fonctions
| Indice IR | Interprétation |
|---|---|
| C=O intense | Présence probable d'un carbonyle. |
| O-H large | Présence probable d'un alcool ou d'un acide. |
| Empreinte | Comparaison globale de molécules proches. |
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Bases de la RMN du proton
Signaux 1H
Ce que l'on lit
- Chaque signal vient de protons équivalents.
- Le déplacement chimique dépend de l'environnement électronique.
- L'intégration donne le nombre relatif de protons.
Ce qu'il faut éviter
- Confondre déplacement chimique et intégration
- Oublier qu'un seul signal peut regrouper plusieurs protons équivalents
Couplage simple
- 1
Repérer les groupes de protons équivalents.
- 2
Lire la multiplicité du signal.
Mémo RMN
Déplacement chimique dit où sont les protons, intégration dit combien ils sont.
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UV-visible et exploitation conjointe
UV-visible
L'UV-visible mesure des transitions électroniques dans les systèmes conjugués.
- Elle renseigne sur les chromophores.
- Elle informe sur la conjugaison.
Comparaison des techniques
IR
- Groupes fonctionnels.
- Liaisons et vibrations.
- Empreinte moléculaire.
RMN 1H et UV-visible
- RMN : voisinage des protons.
- UV-visible : conjugaison et chromophores.
- Ensemble : cohérence structurale.
Méthode d'identification
- 1
Lire d'abord les groupes fonctionnels en IR.
- 2
Déduire le squelette carboné avec la RMN 1H.
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Identification structurale
Exemple guidé
Une molécule montre en IR une bande C=O intense, en RMN 1H un signal de protons équivalents, puis en UV-visible une absorption liée à la conjugaison. Quelle conclusion générale proposer ?
- On retient d'abord la présence d'un carbonyle grâce à l'IR.
- On utilise la RMN 1H pour organiser les protons autour du squelette.
- On interprète l'UV-visible comme un indice de conjugaison.
La structure doit contenir un groupe carbonyle et un système conjugué cohérent avec l'ensemble des spectres.
Mini-défi
- Quel spectre renseigne surtout sur les groupes fonctionnels ?
- Que mesure l'intégration en RMN 1H ?
Bilan
Résumé express
- L'IR repère surtout les fonctions chimiques.
- La RMN 1H décrit les protons et leur voisinage.
- L'UV-visible renseigne sur conjugaison et chromophores.
- L'identification structurale repose sur l'exploitation conjointe des spectres.