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Anisotropie magnétique

Anisotropie magnétique : définition et influence sur le déplacement chimique en RMN du proton. Créé par Jay.

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Transcription de la vidéo

on va parler dans cette vidéo de l'un ni l'autre opi magnifique on avait déjà évoqué le phénomène de dia magnétisme dans une vidéo précédente quand on avait pris l'analogie avec une boucle dans laquelle circule un courant électrique on va repartir de cet exemple avec cette boucle dans laquelle va circuler un courant électrique d'intensité y est on sait que lorsqu'on a une circulation de charges ici dans la boucle on va induire un champ magnétique que je veux représenter comme ceux ci n'ont jusqu'à présent on l'avait représenté comme un vecteur qui passe par le centre ici de ce disque et qui pointent vers le bas jean magnifique baie mais si on dessine d'autres lignes de chant je faire ici plus on s'éloigne du centre du disque plus on va avoir des dunes de chant qui vont être courbé comme ceci donc là cette nuit de channel soviétique comme ceci j'ai symétrique on a même chose de l'autre côté comme ceci et puis plus je m'approche de l'extérieur ici de la boucle ici je vais avoir quelque chose d'autant plus courbé une ligne de chant d'autant plus courbé jusqu'à avoir même carrément une boucle avec le champ magnétique qui pointe toujours vers le bas ici mais qui va pointer vers le haut à l'extérieur et on appareils la même chose de l'autre côté donc le champ magnétique qui pointent vers le bas comme ceci et puis la ligne de chant fait une boucle avec ici le champ magnétique qui pointe vers le haut en réalité on avait vu que s'ils sont pas des charges positives qui circulent comme on le prétend avec sa densité dans ce sens là mais des électrons jeu mais tend vers 10 electronic y circulent donc navettes et les trains qui circulent dans ce sens là et dont la circulation induit un champ magnétique comme ceci donc qui passe par le centre du disque de manière verticale et puis des lignes et de chant comme ceux ci tout autour à l'intérieur du disque je prends l'exemple maintenant du benzène donc je place mon bain zen dans un champ magnétique extérieur que j'appelle des 0 qu'est ce qui va se passer à ce moment là et bien les électrons pic du benzène que je mette en bleu ciel de 4 les six électronique du benzène du fait d'être placé dans ce champ magnétique vont se mettre à circuler comme ceci donc on va voir ici je laisse ni les boucles de circulation des électrons comme ceux ci au dessus et en dessous du noyau aromatiques comme on vient de le voir là circulation de ces électrons va induire un champ magnétique que je mette à nouveau en violet que je veux dessiner comme ceci voilà qui passe par le centre de ses boucles en fait ici b induit je le note qui est vertical à ce niveau là et puis on peut dessiner des lignes de chant de la même manière qu'on l'a fait ici donc je vais dessiner une de chant comme ceci donc ici un peu plus courbé avec toujours le champ magnétique vers le bas un peu plus courbé avec toujours le champ magnétique vers le bas et puis à l'extérieur ici on a carrément mes boucles comme sa digne de chant qui forme des boucles ici le champ magnétique vers le bas et ici le chant épique qui pointe vers le haut et on a la même chose de l'autre côté le gentil qui pointent vers le bas ici et qui pointe vers le haut à l'extérieur de cette boucle alors intéressons-nous maintenant aux champs magnétiques qui est ressentie par ceux proton se proton qu'est ce qu'ils ressentent comme champ magnétique et bien il ressent le champ magnétique b verrou extérieur appliquée dans le milieu dans l'appareil plus le champ magnétique induits qui est orienté dans le même sens que b 0 pour lui donc le champ magnétique effectivement ressenti pour ce proto c'est donc b0 plus je mette en violet ici le champ magnétique induit ici b induits et au total b effectif peut effectivement ressenti cb zéro + b induit en norme puisque les deux vecteurs sont dans le même sens donc on a un champ magnétique ressenti pour ce proto qui plus fort que b 0 auquel on ajoute b induit ce champ effectif il est relié au niveau d'énergie à la différence des niveaux d'énergie entre les états de spin alpha et bêta que je veux dessiner ici alpha et bêta et cette différence d'énergie si elle est liée aux champs magnétiques ressentie par ceux proton plus sa différence énergie va être grande plus on va avoir une fréquence d'absortion qui est grande puisque égal à chenilles et plus on va avoir un déplacement chimiques important pour ce proto et c'est ça qui explique les valeurs de dépassement chimiques importante qu'on va avoir pour les protons du benzène puisqu'on va les trouver sur le spectre rmn à des dépassements chimique entre six et demi et 8 donc c'est à cause de ce phénomène dernier aux tropiques magnétique le fait que le champ magnétique ressentie par ceux proton ici va être plus grand que b0 qu'on a un déplacement chimiques important pour se frotteront et ce phénomène d'année aux tropiques magnétique on peut le mettre en évidence de manière encore plus clair avec d'autres molécules un peu plus complexe dont sont à donner un exemple ici donc ici on à partir de cette molécule et on voit qu'en fait cette molécule c'est un grand cycle que je peux dessiner ici en verre avec des enchaînements piscine mappy sigma pinho teixeira donc beaucoup de électrons pis impliquée ici 2 4 6 8 10 6 tard acsta et on a deux types de protons et proton qui sont à l'intérieur du site et les protons qui sont à l'extérieur du site donc lorsque je vais réaliser mon spectre rmn je vais mettre cette molécule se composer dans un champ magnétique extérieur que je re des films ici qu'on appelle donc les héros ce qui va induire une circulation des électrons pied au niveau de ce cycle ici et cette circulation d'électrons va induire un champ magnétique je vais remonter un petit peu pourquoi voilà on garde ça au dessus donc on va avoir un champ magnétique ici qui va être vers le bas champs magnétiques induits par la circulation des électrons ici et à l'extérieur du cycle on va observer ce phénomène ici avec un champ magnétique induits qui va plutôt pointé dans le même sens que b 0 à l'extérieur du cycle donc si je m'intéresse dans un premier temps aux protons situé à l'intérieur du site donc c'est si proton ici qui sont tous les six équivalents ils ressentent donc le champ magnétique extérieur b0 plus le champ magnétique induits qui est à l'opposé du champ des 0 b induit ici avec donc un champ magnétique effectivement ressenti bf qui est plus petit que b 0 ce qui va avoir comme effet un effet de blindage de ces proton aucune différence d'énergie entre les niveaux de spin alpha et bêta plus petit et donc une fréquence ascension plus basse est effectivement le déplacement chimiques qu'on observe pour ces proton il est de -2 -2 ça veut dire que le blindage est tellement important qu'on a un blindage plus important que pour notre molécule de référence le tms qui lui est à zéro donc là le blindage ici il est très très fort pour qu'on obtienne au final un dépassement chimiques négatif un blindage plus important que pour le tennis là on voit vraiment clairement l'effet de ce b induits ici intéressons-nous maintenant aux protons externe que je vais entouré en bleu c'est pourtant ici où j'ai entouré en bleu évidemment ils sont tous équivalents eux ils vont ressentir un champ magnétique est différent des protons que j'avais mis en rose pourquoi parce que si je regarde sur le schéma le champ magnétique induit va être dans le même sens que le champ magnétique b 0 pour ses proton ici donc si je redessine ici le champ magnétique b0 appliquée dans le milieu juridique l'extérieur et pour ses proton bleu donc j'ai le champ magnétique induits qui va se rajouter comme ceux-ci b induit avec donc au total un champ magnétique effectivement ressenti qui est plus important que b 0 on a un effet de des blindages du proton du fait qu'on va augmenter le champ magnétique effectivement ressenti à cause de la misanthropie magnétique plus on augmente le champ magnétique effectivement ressenti plus on augmente la différence d'énergie entre les états de spin alfa-beta plus on augmente la fréquence d'absortion et donc le déplacement chimiques auxquels on va trouver le signale effectivement pour ces proton ici que j'ai entouré en bleu j'ai un déplacement chimiques de 9 ppm on a donc un écart de déplacement chimique entre le moins 2 ppm que j'avais pour les protons interne ici à l'intérieur du site et 9 ppm pour les protons qui sont à l'extérieur du sic qui nous permettent de mettre très clairement en évidence ce phénomène dernier autres pays magnétique dans la vidéo précédente n'avait également parlé de l'acétylène et on va voir comment la misanthropie magnétique peut expliquer le déplacement chimiques auxquels on trouve les signaux des protons de la septilienne et donc des protons lié à un carbone hybride est en effet impliqué dans une triple liaison on avait vu dans la vidéo précédente que le carbone is it est donc libre et des ans s p que on sait que une orbital hybrid et en spa un caractère dans l'utah est beaucoup plus important qu'une orbitale sp3 et par conséquent la densité électronique est beaucoup plus proche du noyau pour un carbone non respect que pour un carbone hybridant sp3 le carbone il renaît en s p est plus électro négatif qu'un carbone hybride est en s p 3 mais on pensait peut-être que cet électron négativité plus importante que pour un carbone sp3 expliquerait la différence de déplacement chimique d signaux du proton ici par rapport à un proton lien carbone libre et dans l'aspect 3 même un proton à un carbone libre et d en sp2 ans avec un carbone un pic dans une double liaison carbone carbone or on avait vu dans la vidéo précédente que ce n'était pas le cas puisque le déplacement chimiques pour un proton classe normale cannes c'était plutôt de l'ordre de 1 à 2 ppm pour un proton lien carbone évidemment sp2 ont été plutôt à 5 ppm alors que pour un proton lier un carbone hybride et en s p on n'avait pas de débat sans chimiques supérieur mais on était plutôt un 2 2 ennemis ppm pour l'expliquer on va donc mettre notre acétylène dans un champ magnétique b 0 et on va avoir la molécule d'acétylène qui est orienté comme ceux-ci verticalement parallèle en fait à b 0 quand la molécule des sit-in étaient orientées comme ceux ci les électrons pis s'ils vont pouvoir circuler et on va avoir une circulation des électrons pis comme ceux ci ce qui va induire un champ magnétique que je mette en violet b induits et puis je dessine toutes les lignes de chant je retrouve le même phénomène que ce qu'on a vu jusqu'ici avec la misanthropie magnétique avec notamment à l'extérieur ici une boucle ici le champ magnétique vers le bas et à l'extérieur le champ magnétique vers le haut et on a la même chose ici ici le champ magnétique vers le bas et ici orienté vers le haut donc si je m'intéresse par exemple cet hydrogène ici quel est le champ magnétique qui va effectivement ressentir il y en a le sommeil dit b 0 et puis on a aussi le champ magnétique induit comme ceux-ci b induits et donc le champ magnétique effectivement ressenti par ce proton et 6 la résultante de ces deux vecteurs il est comme ceux ci il est plus petit que b 0 b effectifs les plus petits que b 0 ce qui va avoir un effet de blindage de ce profond comme on va diminuer le chemin était effectivement ressenti on va diminuer la différence d'énergie entre l'état de spin alpha et bêta donc diminuer la fréquence d'attention et donc diminuer le développement chimique ok on va trouver le signal de ce proto on a un effet de blindage et c'est pour ça qu'on a 1 dépassant chimiques pour ces proton ici plutôt de l'ordre de 2 2 5 ppm à cause de cet effet dernier aux tropiques magnifique importants dus à la circulation de ces électrons pis ici lorsqu'on place la molécule d'assez tiennent dans un champ magnétique extérieur b0 est en fait cet effet dany isotropique magnétique on le retrouve à chaque fois qu'on a des électrons py qui peuvent circuler quand on met la molécule dans un champ magnétique extérieur donc il faut bien avoir en tête ce phénomène ça peut nous permettre d'expliquer et des passants chimiques qu'on peut obtenir pour certains proton à partir du moment où l'un des électrons pis ça peut être dans un hâle scène ça peut être avec dernier automatique ça peut être avec des groupes carbone il on peut penser au phénomène dernier aux tropiques magnétique pour expliquer les effets de blindage et des blindages des protons