Effet NOE

L'effet Overhauser nucléaire se produit lorsqu'un proton, dont le rapport des noyaux de spin +1/2 et -1/2 est altéré (ce qui est obtenu avec une forte irradiation protonique) interagit par couplage dipolaire avec un proton voisin, modifiant son rapport de noyaux. avec spin +1/2 et –1/2 et changeant ainsi l'intensité de l'absorption. Le déplacement chimique n'est pas altéré, il sert à détecter les protons proches les uns des autres. Il est très sensible à la distance car l'interaction dipolaire dépend de r -6 . L'effet NOE ne fonctionne qu'à des distances inférieures à 5Å et le nombre de liaisons chimiques qui séparent les deux protons n'a pas d'importance.

 

Capture d'écran 2019 09 27 à 19.53.55

Figure 1. Exemple NOE

1- D'où vient le NOE ?

Considérons deux noyaux, I et S, qui partagent un couplage dipolaire (à travers l'espace). Ces couplages dipolaires dépendent de l'orientation relative de I et S. En solution, le retournement moléculaire fait la moyenne de ces couplages, de sorte qu'ils n'apparaissent pas dans les spectres RMN typiques. Cependant, la magnétisation peut toujours être transférée entre eux.

Capture d'écran 2019 09 27 au 20.02.56

Figure 2. Lys représenté.

Maintenant, si nous considérons l'effet de la perturbation des populations d'équilibre de spin S d'une manière ou d'une autre sur l'intensité du signal de spin I. Le NOE est défini comme :

Capture d'écran 2019 09 27 au 20.04.44

Pour simplifier, supposons que I et S ne partagent pas un couplage scalaire (J). L'expérience NOE la plus simple est l'expérience en régime permanent. On sature sélectivement le spin S, puis on applique une impulsion à 90° pour observer l'effet que cela a sur la population de spin au spin I :

Capture d'écran 2019 09 27 au 20.09.23

Figure 3. Pouls en RMN schématisé à 90

Rappelez-vous que la saturation signifie que la population des niveaux d'énergie alpha et bêta dans le spin S s'égalise. Dans ce cas, la durée d'application de la saturation correspond au temps de mélange pour l'expérience ; D'une manière générale, des temps de mélange plus longs laissent plus de temps pour le transfert de magnétisation.
À l'équilibre, les différences de population entre les niveaux d'énergie sont déterminées par la distribution de Boltzmann. Appelons différence la différence de population pour le spin I : en gros, le nombre de noyaux en excès dans l'état d'énergie inférieure. Parce que les déplacements chimiques sont beaucoup plus petits que la fréquence de Larmor, l'incrément est également la différence de population pour le spin S (en supposant, comme nous le sommes ici, que I et S sont tous les deux des protons).
Pour les noyaux 4N, le diagramme d'énergie est :
Capture d'écran 2019 09 27 au 20.15.18
Exemple NOE
 
Voici quelques spectres (en haut : NOE., en bas : regular 1D) : Capture d'écran 2019 09 27 au 20.20.09
Dans l'exemple ci-dessus, il apparaît que NOE a été utilisé pour attribuer la géométrie 2,5-cis dans cet anneau à cinq chaînons. Je ne connais pas les détails de ce cas, mais en général, l'utilisation de NOE pour attribuer une configuration relative dans des anneaux à cinq membres est dangereuse car ils sont conformationnellement flexibles.
Par conséquent, les séquences d'impulsions COSY et NOESY (et EXSY) sont fondamentalement les mêmes. Dans COSY, le transfert d'aimantation à travers des liaisons est intéressant ; à NOESY, nous nous intéressons au transfert de l'aimantation à travers l'espace. Les corrélations HOST découlent de la cohérence quantique nulle, dont nous discuterons en détail plus tard dans de futurs blogs. Ceux-ci ne peuvent pas être supprimés par des gradients ou des cycles de phase, mais certaines méthodes spéciales telles que le "filtrage z" ont été développées pour les supprimer. (Je vous en parlerai plus tard dans un autre blog de ce contenu RMN.) Le fait est que les croisements COSY sont faciles à identifier car ils ont une phase "up-down". Ils sont particulièrement fréquents lorsque J est grand ; par exemple, entre deux protons transdiaxiaux dans un cyclohexane.
1. Alonso, P. et al. chimie Cou..Ed. McGraw-Hill. 1990.2. Álvarez Jiménez, MD et Gómez del Río, MI Guide didactique Chimie analytique II. UNED. 1999.3. Vous arrivez Jimeno Siro; Burriel Barcelo Fernando; Hernandez Mendez Jésus; Lucena Comte Felipe. Chimie Analytique Qualitative. ISBN : 8497321405. ISB. 2006.4. Ayres, Gilbert H. Analyse chimique quantitative. Éditions du Château, 4e éd . ISBN : 8421902806. 1981.5. Bermejo Barrera. M del Pilar. Chimie analytique générale, quantitative et instrumentale. Paraninfo éditoriale. 7e édition. ISBN : 8428318093. 1990.6. Blanco, M., Cerdá, V. et Sanz Medel, A., Spectroscopie atomique analytique, Publications de l' Université autonome de Barcelone. 1990.7. Brodé. RW, Spectroscopie chimique, New York 1952.8. Burriel, MF, Lucena, CF. Chimie Analytique Quantitative. Édition révolutionnaire. La Havane.1978.9. Burriel, F. Chimie analytique qualitative. Paraninfo éditoriale. ISBN : 8497321405. pp 1072. , 2003.