La résonance magnétique nucléaire (RMN)
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est la technique spectroscopique la plus
employée à l’heure actuelle pour l’analyse fine des composés organiques. Ses applications sont multiples, en chimie pour l’élaboration de structures chimiques et dans le
domaine médical avec l’imagerie par résonance magnétique (IRM).
1, Principe de la méthode
Dans les atomes, les noyaux sont chargés positivement. La rotation de cette charge
positive autour de l’axe nucléaire induit l’apparition d’un dipôle magnétique p aligné
avec cet axe. Les valeurs de ce moment magnétique sont associées au spin nucléaire S,
selon la relation p = yS (y est le rapport gyromagnétique). La spectroscopie de RMN, est
associée à l’existence d’un spin nucléaire non nul.
• Conditions sur le spin nucléaire Pour connaître les différentes valeurs possibles de
S, il suffit de se reporter au nombre de masse A et au numéro atomique Z selon les règles
suivantes :
1 ) A et Z sont pairs, S = 0 (par exemple : '^C ; ‘^O) ;
2) A est pair et Z est impair, S est entier : (par exemple “H avec S = 1 ;
avec S = 3) ;
3) A est impair et Z est pair ou impair, S est de ce fait demi-entier (par exemple ‘H
avec S = 1/2 ;
avec S = 3/2).
Ainsi, aux noyaux possédant un nombre impair de protons ou de neutrons est associé
un moment magnétique p et la spectroscopie RMN est possible.
• Étude du cas S = Vi En présence d’un champ magnétique B, le moment magnétique P peut prendre deux valeurs égales de signes opposés + p et - p associés à deux
nombres quantiques magnétiques : m = + 1/2 ou - 1/2.
T J
O
c
D
û
«JD
t H
O
CM
(y)
x:
ai
>Q.
O
U
L’écart AE =
est faible et proportionnel au champ magnétique B appliqué.
Les noyaux dans l’état E^ peuvent absorber un photon pour passer dans l’état E^. La
fréquence associée est donnée par : hv^ = AE. Elle est de l’ordre de 150 MHz, soit une
longueur d’onde
= c/v^ = environ 2 m (domaine des ondes courtes).
402
La résonance magnétique nucléaire (RMN) est la technique spectroscopique la plus
employée à l’heure actuelle pour l’analyse fine des composés organiques. Ses applications sont multiples, en chimie pour l’élaboration de structures chimiques et dans le
domaine médical avec l’imagerie par résonance magnétique (IRM).
1, Principe de la méthode
Dans les atomes, les noyaux sont chargés positivement. La rotation de cette charge
positive autour de l’axe nucléaire induit l’apparition d’un dipôle magnétique p aligné
avec cet axe. Les valeurs de ce moment magnétique sont associées au spin nucléaire S,
selon la relation p = yS (y est le rapport gyromagnétique). La spectroscopie de RMN, est
associée à l’existence d’un spin nucléaire non nul.
• Conditions sur le spin nucléaire Pour connaître les différentes valeurs possibles de
S, il suffit de se reporter au nombre de masse A et au numéro atomique Z selon les règles
suivantes :
1 ) A et Z sont pairs, S = 0 (par exemple : '^C ; ‘^O) ;
2) A est pair et Z est impair, S est entier : (par exemple “H avec S = 1 ;
avec S = 3) ;
3) A est impair et Z est pair ou impair, S est de ce fait demi-entier (par exemple ‘H
avec S = 1/2 ;
avec S = 3/2).
Ainsi, aux noyaux possédant un nombre impair de protons ou de neutrons est associé
un moment magnétique p et la spectroscopie RMN est possible.
• Étude du cas S = Vi En présence d’un champ magnétique B, le moment magnétique P peut prendre deux valeurs égales de signes opposés + p et - p associés à deux
nombres quantiques magnétiques : m = + 1/2 ou - 1/2.
T J
O
c
D
û
«JD
t H
O
CM
(y)
x:
ai
>Q.
O
U
L’écart AE =
est faible et proportionnel au champ magnétique B appliqué.
Les noyaux dans l’état E^ peuvent absorber un photon pour passer dans l’état E^. La
fréquence associée est donnée par : hv^ = AE. Elle est de l’ordre de 150 MHz, soit une
longueur d’onde
= c/v^ = environ 2 m (domaine des ondes courtes).
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