Les spectres RMN fournissent de nombreuses informations sur les protons présents au sein d'une molécule et leur environnement. Chaque signal d'un spectre RMN correspond à un groupe de protons équivalents.
La multiplicité m d'un signal permet de déterminer le nombre n de protons (ou groupes de protons) voisins du groupe considéré au sein de la molécule.
On donne le spectre RMN de l'éthanol de formule semi-développée \ce{CH3-CH2-OH} :
Donner les groupes de protons équivalents présents dans cette molécule.
Choisir un signal à étudier
On choisit un signal présentant une certaine multiplicité m parmi les signaux présents sur le spectre.
On considère le premier signal sur le spectre RMN de l'éthanol. Il possède trois raies, il s'agit d'un triplet.
Rappeler la formule liant la multiplicité m et le nombre n de protons (ou groupes de protons) voisins du groupe étudié
On donne la formule liant la multiplicité m et le nombre n de protons (ou groupes de protons) voisins du groupe de protons équivalents étudié :
m = n+1
On obtient donc :
n=m-1
La formule liant la multiplicité m et le nombre n de protons (ou groupes de protons) voisins du groupe de protons équivalents étudié est :
m = n+1
Ainsi, on a :
n=m-1
En déduire le nombre de protons (ou groupes de protons) voisins de ce groupe
On déduit de la multiplicité m du signal choisi le nombre n de protons (ou groupes de protons) voisins de ce groupe.
Ici, on a :
m=3
Donc :
n=2
Ce signal indique qu'il y a deux hydrogènes voisins au groupe de protons choisi.
Répéter ces étapes pour chaque signal
On répète les étapes précédentes pour chaque signal, donc chaque groupe de protons équivalents.
On procède de même pour les deux autres signaux :
- Le second signal a 4 raies, c'est un quadruplet. m=4 et n=3. Il a trois hydrogènes voisins.
- Le troisième signal a 1 raie, c'est un singulet. m=1 et n=0. Il n'a pas d'hydrogène voisin.
Repérer les groupes de protons équivalents au sein de la molécule étudiée
On repère les groupes de protons équivalents sur la formule développée ou la représentation topologique de la molécule étudiée.
À l'aide de la formule développée de la molécule d'éthanol, on repère les groupes de protons équivalents :
C\textcolor{Red}{H_3}-C\textcolor{Green}{H_2}-O\textcolor{Blue}{H}
Conclure en attribuant un signal à un groupe de protons équivalents
On conclut en associant chaque signal au groupe de protons correspondant au sein de la molécule.
On attribue chaque signal au groupe de protons équivalents :
- Premier signal, 3 protons ont 2 hydrogènes voisins : C\textcolor{Red}{H_3}-C\textcolor{defaultcolor}{H_2}-O\textcolor{defaultcolor}{H}
- Second signal, 2 protons ont 3 hydrogènes voisins : C\textcolor{defaultcolor}{H_3}-C\textcolor{red}{H_2}-O\textcolor{defaultcolor}{H}
- Troisième signal, 1 proton n'a pas hydrogène voisin : C\textcolor{defaultcolor}{H_3}-C\textcolor{defaultcolor}{H_2}-O\textcolor{red}{H}