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Cours de spectroscopie infrarouge

Spectroscopie infrarouge Cours de Yves Blache L'absorption de radiation électromagnétique par une molécule induit ? ? ? une transition d'état de spin nucléaire s'il s'agit d'une onde radio Ceci est à la base de la spectroscopie RMN ? ? une transition vibrationnelle s'il s'agit de radiation infrarouge Ceci est à la base de la spectroscopie infrarouge aussi très utile aux chimistes ? ? une transition électronique s'il s'agit de visible ou d'ultraviolet Ceci est à la base de la spectroscopie d'absorption UV-visible Spectroscopie infrarouge La spectrométrie infrarouge IR s'utilise principalement pour l'analyse qualitative d'une molécule Elle permet de mettre en évidence la présence de groupements fonctionnels La région du spectre IR s'étend de cm- à cm- en nombre d ? onde Le nombre d'onde est l'unité encore la plus couramment utilisée en spectrométrie IR Il a l'avantage d'être directement proportionnel à la fréquence donc à l'énergie du rayonnement absorbé Relation entre longueur d'onde et nombre d'onde Le modèle de HOOKE modèle du ressort CLes di ?érents types de vibration L'absorption du rayonnement IR par les composés organiques correspond à deux types principaux de vibrations atomiques Vibrations de valence ou d'élongation ET Vibrations de déformation angulaire Vibration de valence ou d ? élongation Vibrations dans l'axe du dipôle Ces vibrations dès qu'elles intéressent trois atomes peuvent être symétriques ou asymétriques Dans ces conditions on observe toujours deux bandes Celle qui présente le plus grand nombre d'ondes et donc qui nécessite l'absorption de l'énergie la plus forte est toujours la vibration asymétrique Elles se trouvent dans la zone du spectre IR de cm- à cm- Vibrations de déformation Elles sont plus faibles que celles de valence Elles sont nombreuses et beaucoup plus sensibles à l'environnement car elles ont besoin pour se produire d'un volume plus important et risquent donc d'être entravées par la présence d'atomes voisins Elles peuvent se produire dans le plan ou hors du plan Ces vibrations constituent la région du spectre dite ??empreinte digitale ?? à cm- et sont souvent di ?ciles à attribuer CApplication de l ? I R à la détermination des diverses fonctions d ? un composé organique Appareillage et enregistrement d ? un spectre Le spectre est exprimé en transmittance en fonction de la fréquence cm- ou de la longueur d'onde mm Les Principales régions d ? un spectre Il y a deux grandes régions intéressantes dans un spectre IR Région des groupes fonctionnels Région de l ? empreinte digitale La région des groupes caractéristiques qui va de cm- à environ cm- C ? est la région re étant la plupart des élongations de liaisons On y trouve en général relativement peu de pics mais un grand nombre de ceux-ci sont la marque des groupes caractéristiques présents dans un composé La région qui va d ? environ cm- à cm- C ? est la région des empreintes digitales Elle contient un grand nombre de pics néanmoins on n ? y associe généralement pas de structures spéci ?ques mais des précisions sur la substitution des C