Identification spectrométrique de composés organiques

Traduction de : Spectrometric identification of organic compounds

Auteur(s) :

Silverstein, Robert Milton (1916-2007) Découvrir l'auteur

Résumé

Les fondements des techniques analytiques mis en oeuvre dans la synthèse organique ou l'étude des substances naturelles, sont présentés. La pratique dans le dépouillement des résultats analytiques est également encouragée. Pour cette édition, les spectres ont été refaits et les nouvelles techniques, notamment de spectrométrie de masse et de RMN, en particulier de RMN 2D sont plus détaillées.

Autre(s) auteur(s)
- Webster, Francis X.
- Kiemle, David J.
Éditeur(s)
- De Boeck
Date
- DL 2007
Notes
- Notes bibliogr. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XVIII-502 p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 28 cm
Titre(s) en relation
- Spectrometric identification of organic compounds
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-8041-5507-0
Indice
- 547 Chimie organique
Quatrième de couverture
- Identification spectrométrique de composés organiques
  Référence internationale, cet ouvrage est une excellente introduction qui couvre les principales techniques spectroscopiques actuellement utilisées pour l'identification des composés organiques.
  La spectrom?trie et la RMN ? la pointe de la technique !
  Les riches et passionnants domaines de la synthèse organique, ou de l'étude des substances naturelles. demandent aux étudiants et aux organiciens la maîtrise des fondements des techniques analytiques mises en oeuvre. Ils nécessitent également l'acquisition d'une certaine agilité/habileté dans le dépouillement des résultats analytiques.
  La leitmotiv de la nouvelle édition : compréhension et savoir-faire
  Compréhension et acquisition de savoir-faire sont les lignes directrices de cette nouvelle édition pour laquelle la plupart des spectres ont été refaits et qui aborde avec plus de profondeur les nouvelles techniques notamment de spectrométrie de masse et de RMN, en particulier de RMN 2D.
  Une méthode qui passe par la pratique et les exercices
  L'ouvrage aborde avec méthode les aspects pratiques indispensables au choix de la technique la plus adaptée à la résolution de problèmes concrets :
  > les derniers développements en spectrométrie de masse et l'étude systématique des différentes classes de composés ;
  > les facteurs expérimentaux en spectrométrie infrarouge et l'étude systématique des différentes classes de composés ;
  > la RMN du proton ;
  > la RMN du carbone ;
  > la RMN d'autres noyaux courants ;
  > la RMN de corrélation et ses nombreuses applications à l'étude de composés complexes.
  Enfin, il offre aux étudiants un recueil d'exercices corrigés et abondamment discutés, de difficultés croissantes.
  
  chapitres entièrement réécrits et mis à jour
  
  graphiques redessinés
  
  spectres refaits pour la plupart
  
  nombreux exercices corrigés
  
  nombreuses tables de référence pour chaque type de spectrométrie
Tables des matières
- - Identification spectrométrique de composés organiques
  - Silverstein | Webster | Kiemle
  - de boeck
  - Chapitre 1 Spectrométrie de masse1
  - 1.1 Introduction1
  - 1.2 Instrumentation2
  - 1.3 Techniques d'ionisation3
  - 1.3.1 Techniques d'ionisation en phase gazeuse3
  - 1.3.1.1 Ionisation par impact électronique3
  - 1.3.1.2 Ionisation chimique3
  - 1.3.2 Techniques d'ionisation par désorption4
  - 1.3.2.1 Ionisation par désorption de champ4
  - 1.3.2.2 Ionisation par bombardement d'atomes rapides4
  - 1.3.2.3 Désorption-ionisation par plasma5
  - 1.3.2.4 Désorption-ionisation laser6
  - 1.3.3 Techniques d'ionisation par évaporation6
  - 1.3.3.1 Spectrométrie de masse thermospray6
  - 1.3.3.2 Spectrométrie de masse par électrospray6
  - 1.4 Analyseurs8
  - 1.4.1 Spectromètre de masse à secteur magnétique9
  - 1.4.2 Spectromètre de masse à quadripôle10
  - 1.4.3 Spectromètre de masse à trappe ionique10
  - 1.4.4 Spectromètre de masse à temps de vol12
  - 1.4.5 Spectromètre de masse à transformée de Fourier12
  - 1.4.6 Spectrométrie de masse Tandem12
  - 1.5 Interprétation des spectres de masse IE13
  - 1.5.1 Identification du pic de l'ion moléculaire14
  - 1.5.2 Détermination d'une formule moléculaire14
  - 1.5.2.1 Ion moléculaire de masse entière et pics isotopiques14
  - 1.5.2.2 Ion moléculaire à haute résolution15
  - 1.5.3 Utilisation de la formule moléculaire. Indice de déficience en hydrogène16
  - 1.5.4 La fragmentation17
  - 1.5.5 Les réarrangements19
  - 1.6 Spectres de masse de quelques classes chimiques19
  - 1.6.1 Hydrocarbures19
  - 1.6.1.1 Hydrocarbures saturés19
  - 1.6.1.2 Alcènes (Oléfines)20
  - 1.6.1.3 Hydrocarbures aromatiques et aralkyles21
  - 1.6.2 Composés hydroxylés22
  - 1.6.2.1 Alcools22
  - 1.6.2.2 Phénols24
  - 1.6.3 Éthers24
  - 1.6.3.1 Éthers aliphatiques (et acétals)24
  - 1.6.3.2 Éthers aromatiques25
  - 1.6.4 Cétones26
  - 1.6.4.1 Cétones aliphatiques26
  - 1.6.4.2 Cétones cycliques26
  - 1.6.4.3 Cétones aromatiques27
  - 1.6.5 Aldéhydes27
  - 1.6.5.1 Aldéhydes aliphatiques27
  - 1.6.5.2 Aldéhydes aromatiques28
  - 1.6.6 Acides carboxyliques28
  - 1.6.6.1 Acides aliphatiques28
  - 1.6.6.2 Acides aromatiques28
  - 1.6.7 Esters29
  - 1.6.7.1 Esters aliphatiques29
  - 1.6.7.2 Esters benzyliques et phényliques30
  - 1.6.7.3 Esters d'acides aromatiques30
  - 1.6.8 Lactones31
  - 1.6.9 Amines31
  - 1.6.9.1 Amines aliphatiques31
  - 1.6.9.2 Amines cycliques32
  - 1.6.9.3 Amines aromatiques (anilines)32
  - 1.6.10 Amides32
  - 1.6.10.1 Amides aliphatiques32
  - 1.6.10.2 Amides aromatiques32
  - 1.6.11 Nitriles aliphatiques32
  - 1.6.12 Composés nitrés33
  - 1.6.12.1 Composés nitrés aliphatiques33
  - 1.6.12.2 Composés nitrés aromatiques33
  - 1.6.13 Nitrites aliphatiques33
  - 1.6.14 Nitrates aliphatiques33
  - 1.6.15 Composés soufrés33
  - 1.6.15.1 Mercaptans aliphatiques (Thiols)34
  - 1.6.15.2 Sulfures aliphatiques34
  - 1.6.15.3 Disulfures aliphatiques35
  - 1.6.16 Composés halogénés35
  - 1.6.16.1 Aliphatiques chlorés36
  - 1.6.16.2 Aliphatiques bromés37
  - 1.6.16.3 Aliphatiques iodés37
  - 1.6.16.4 Aliphatiques fluorés37
  - 1.6.16.5 Benzyles halogénés37
  - 1.6.16.6 Halogénures aromatiques37
  - 1.6.17 Composés hétéro-aromatiques37
  - Références38
  - Exercices39
  - Annexes47
  - A Masses formulaires47
  - B Fragments ioniques courants68
  - C Fragments couramment perdus70
  - Chapitre 2 Spectroscopie infrarouge72
  - 2.1 Introduction72
  - 2.2 Théorie72
  - 2.2.1 Interactions couplées75
  - 2.2.2 Liaison hydrogène76
  - 2.3 Instrumentation78
  - 2.3.1 Spectromètre IR à dispersion78
  - 2.3.2 Spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (interféromètre)78
  - 2.4 Manipulation de l'échantillon79
  - 2.5 Interprétation des spectres80
  - 2.6 Absorptions caractéristiques des groupes dans les molécules organiques82
  - 2.6.1 Alcanes normaux (paraffines)82
  - 2.6.1.1 Vibrations d'élongation C-H83
  - 2.6.1.2 Vibrations de déformation C-H83
  - 2.6.2 Alcanes ramifiés84
  - 2.6.2.1 Vibrations d'élongation C-H84
  - 2.6.2.2 Vibrations de déformation C-H84
  - 2.6.3 Alcanes cycliques85
  - 2.6.3.1 Vibrations d'élongation C-H85
  - 2.6.3.2 Vibrations de déformation C-H85
  - 2.6.4 Alcènes85
  - 2.6.4.1 Vibrations d'élongation C=C85
  - 2.6.4.2 Vibrations d'élongation C-H86
  - 2.6.4.3 Vibrations de déformation C-H86
  - 2.6.5 Alcynes86
  - 2.6.5.1 Vibrations d'élongation C=C86
  - 2.6.5.2 Vibrations d'élongation C-H87
  - 2.6.5.3 Vibrations de déformation C-H87
  - 2.6.6 Hydrocarbures aromatiques monocycliques87
  - 2.6.6.1 Vibrations de déformation C-H hors du plan87
  - 2.6.7 Hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)87
  - 2.6.8 Alcools et phénols88
  - 2.6.8.1 Vibrations d'élongation O-H88
  - 2.6.8.2 Vibrations d'élongation C-O89
  - 2.6.8.3 Vibrations de déformation O-H90
  - 2.6.9 Éthers, époxydes et peroxydes91
  - 2.6.9.1 Vibrations d'élongation C-O91
  - 2.6.10 Cétones92
  - 2.6.10.1 Vibrations d'élongation C=O92
  - 2.6.10.2 Vibrations d'élongation et de déformation du groupe C-C(=O)-C94
  - 2.6.11 Aldéhydes94
  - 2.6.11.1 Vibrations d'élongation C=O94
  - 2.6.11.1 Vibrations d'élongation C-H94
  - 2.6.12 Acides carboxyliques95
  - 2.6.12.1 Vibrations d'élongation O-H95
  - 2.6.12.2 Vibration d'élongation C=O95
  - 2.6.12.3 Vibrations d'élongation C-O et de déformation O-H96
  - 2.6.13 Anions carboxylates96
  - 2.6.14 Esters et lactones96
  - 2.6.14.1 Vibrations d'élongation C=O97
  - 2.6.14.2 Vibrations d'élongation C-O98
  - 2.6.15 Halogénures d'acides98
  - 2.6.15.1 Vibrations d'élongation C=O98
  - 2.6.16 Anhydrides d'acides carboxyliques98
  - 2.6.16.1 Vibrations d'élongation C=O98
  - 2.6.16.2 Vibrations d'élongation C-O98
  - 2.6.17 Amides et lactames99
  - 2.6.17.1 Vibrations d'élongation N-H99
  - 2.6.17.2 Vibrations d'élongation C=O (bande I des amides)100
  - 2.6.17.3 Vibrations de déformation N-H (bande II des amides)100
  - 2.6.17.4 Autres bandes de vibration101
  - 2.6.17.5 Vibrations d'élongation C=O des lactames101
  - 2.6.18 Amines101
  - 2.6.18.1 Vibrations d'élongation N-H101
  - 2.6.18.2 Vibrations de déformation N-H101
  - 2.6.18.3 Vibrations d'élongation C-N102
  - 2.6.19 Sels d'amines102
  - 2.6.19.1 Vibrations d'élongation N-H102
  - 2.6.19.2 Vibrations de déformation N-H102
  - 2.6.20 Acides aminés et leurs sels102
  - 2.6.21 Nitriles103
  - 2.6.22 Isonitriles (R-N=C), cyanates (R-O-C=N), isocyanates (R-N=C=O), thiocyanates (R-S=C=N) et isothiocyanates (R-N=C=S)104
  - 2.6.23 Composés contenant le groupe -N=N104
  - 2.6.24 Composés covalents contenant des liaisons azote-oxygène104
  - 2.6.24.1 Vibrations d'élongation N=O104
  - 2.6.25 Composés organiques soufrés105
  - 2.6.25.1 Vibrations d'élongation S-H105
  - 2.6.25.2 Vibrations d'élongation C-S et C=S106
  - 2.6.26 Composés contenant une liaison soufre-oxygène106
  - 2.6.26.1 Vibrations d'élongation S=O106
  - 2.6.27 Composés organiques halogénés107
  - 2.6.28 Silicones107
  - 2.6.28.1 Vibrations Si-H107
  - 2.6.28.2 Vibrations SiO-H et Si-O107
  - 2.6.28.3 Vibrations d'élongation silicium-halogène107
  - 2.6.29 Composés phosphorés107
  - 2.6.29.1 Vibrations d'élongation P=O et P-O107
  - 2.6.30 Composés hétéroaromatiques107
  - 2.6.30.1 Vibrations d'élongation C-H107
  - 2.6.30.2 Fréquences d'élongation N-H108
  - 2.6.30.3 Vibrations d'élongation de cycle (bandes du squelette)108
  - 2.6.30.4 Déformation C-H hors du plan108
  - Références108
  - Exercices110
  - Annexes119
  - A Domaine de transparence des solvants et huiles pour pâte119
  - B Absorption des groupes caractéristiques120
  - C Absorptions pour les alcènes125
  - D Absorptions pour les composés phosphorés126
  - E Absorption pour les hétéroaromatiques126
  - Chapitre 3 Spectromètrie de RMN du proton127
  - 3.1 Introduction127
  - 3.2 Théorie127
  - 3.2.1 Propriétés magnétiques des noyaux127
  - 3.2.2 Excitation de noyaux de spin 1/2128
  - 3.2.3 Relaxation131
  - 3.3 Instrumentation et manipulation de l'échantillon135
  - 3.3.1 Instrumentation135
  - 3.3.2 Sensibilité des expériences RMN136
  - 3.3.3 Choix du solvant137
  - 3.4 Déplacement chimique137
  - 3.5 Couplage de spin, multiplets, systèmes de spin143
  - 3.5.1 Multiplets du premier ordre simples et complexes143
  - 3.5.2 Système de spin du premier ordre146
  - 3.5.3 Notation de Pople147
  - 3.5.4 Autres exemples de systèmes de spin du premier ordre simples147
  - 3.5.5 Analyse de motifs du premier ordre148
  - 3.6 Protons sur des atomes d'oxygène, d'azote et de soufre. Protons labiles150
  - 3.6.1 Protons sur un atome d'oxygène150
  - 3.6.1.1 Alcools150
  - 3.6.1.2 Eau153
  - 3.6.1.3 Phénols153
  - 3.6.1.4 Énols153
  - 3.6.1.5 Acides carboxyliques153
  - 3.6.2 Protons sur l'azote153
  - 3.6.3 Protons sur un soufre155
  - 3.6.4 Protons sur ou proche de noyaux de chlore, de brome ou d'iode155
  - 3.7 Couplage de protons à d'autres noyaux importants (¹⁹F, D, ³¹P, ²⁹Si et ¹³C)155
  - 3.7.1 Couplage de protons à ¹⁹F155
  - 3.7.2 Couplage de protons à D155
  - 3.7.3 Couplage de protons à ³¹P156
  - 3.7.4 Couplage de protons à ²⁹Si156
  - 3.7.5 Couplage de protons à ¹³C156
  - 3.8 Équivalence de déplacement chimique157
  - 3.8.1 Détermination de l'équivalence de déplacement chimique par échange via des opérations de symétrie157
  - 3.8.1.1 Échange par rotation autour d'un axe de symétrie simple (C_n)157
  - 3.8.1.2 Échange par réflexion sur un plan de symétrie (sigma)157
  - 3.8.1.3 Échange par inversion autour d'un centre de symétrie (i)158
  - 3.8.1.4 Non-échangeabilité par une opération de symétrie158
  - 3.8.2 Détermination de l'équivalence de déplacement chimique par marquage (ou substitution)159
  - 3.8.3 Équivalence de déplacement chimique par interconversion rapide de structures160
  - 3.8.3.1 Interconversion céto-énolique160
  - 3.8.3.2 Interconversion autour d'une « double liaison partielle » (rotation restreinte)160
  - 3.8.3.3 Interconversion autour des liaisons simples des cycles160
  - 3.8.3.4 Interconversion autour des liaisons simples des chaînes161
  - 3.9 Équivalence magnétique (équivalence de couplage de spin)162
  - 3.10 Systèmes rigides AMX, ABX et ABC avec trois constantes de couplage164
  - 3.11 Systèmes non cycliques de conformation mobile couplage virtuel165
  - 3.11.1 Chaînes asymétriques165
  - 3.11.1.1 1-Nitropropane165
  - 3.11.1.2 Hexan-1-ol165
  - 3.11.2 Chaînes symétriques167
  - 3.11.2.1 Succinate de diméthyle167
  - 3.11.2.2 Glutarate de diméthyle167
  - 3.11.2.3 Adipate de diméthyle167
  - 3.11.2.4 Pimélate de diméthyle168
  - 3.11.3 Chaînes moins symétriques168
  - 3.11.3.1 Acide 3-méthylglutarique168
  - 3.12 Chiralité169
  - 3.12.1 Un centre chiral, ipsénol169
  - 3.12.2 Deux centres chiraux171
  - 3.13 Couplage vicinal et géminal171
  - 3.14 Couplage à longue distance172
  - 3.15 Découplage sélectif de spin, double résonance173
  - 3.16 Effet overhauser nucléaire, spectrométrie différentielle, proximité ¹H-¹H à travers l'espace173
  - 3.17 Conclusion175
  - Références176
  - Exercices177
  - Annexes188
  - A Déplacements chimiques des protons portés par un atome de carbone adjacent (position A) à un groupe fonctionnel dans des composés aliphatiques (M=Y)188
  - B Effet sur le déplacement chimique de deux ou trois groupes fonctionnels directement liés191
  - C Déplacements chimiques dans les composés alicycliques et hétérocycliques193
  - D Déplacements chimiques dans les systèmes insaturés et aromatiques194
  - E Protons susceptibles de former des liaisons hydrogène (protons sur des hétéroatomes)197
  - F Constantes de couplage de spin en proton198
  - G Déplacements chimiques et multiplicités des protons résiduels dans les solvants deutérés commerciaux (merck & co., inc.)200
  - H Déplacements chimiques des solvants de laboratoire courants à l'état de trace201
  - I Déplacements chimiques RMN proton des acides aminés dans D₂O203
  - Chapitre 4 Spectrométrie RMN du Carbone 13204
  - 4.1 Introduction204
  - 4.2 Théorie204
  - 4.2.1 Techniques de découplage du ¹H204
  - 4.2.2 Gamme et échelle de déplacement chimique205
  - 4.2.3 Relaxation T₁206
  - 4.2.4 Effet Overhauser Nucléaire (NOE)207
  - 4.2.5 Couplage de spin ¹³C-¹H (valeurs J)209
  - 4.2.6 Sensibilité210
  - 4.2.7 Solvants210
  - 4.3 Interprétation d'un spectre ¹³C Simple : Diéthylphtalate211
  - 4.4 Analyse ¹³C quantitative213
  - 4.5 Équivalence de déplacements chimiques214
  - 4.6 DEPT215
  - 4.7 Classes chimiques et déplacements chimiques217
  - 4.7.1 Alcanes218
  - 4.7.1.1 Alcanes linéaires et branchés218
  - 4.7.1.2 Effet des substituants sur les alcanes218
  - 4.7.1.3 Cycloalcanes et hétérocycles saturés220
  - 4.7.2 Alcènes220
  - 4.7.3 Alcynes221
  - 4.7.4 Composés aromatiques222
  - 4.7.5 Composés hétéroaromatiques223
  - 4.7.6 Alcools223
  - 4.7.7 Éthers, acétals et époxydes225
  - 4.7.8 Halogénures225
  - 4.7.9 Amines226
  - 4.7.10 Thiols, sulfures et disulfures226
  - 4.7.11 Groupes fonctionnels contenant du carbone226
  - 4.7.11.1 Cétones et aldéhydes227
  - 4.7.11.2 Acides carboxyliques, esters, chlorures d'acide, anhydrides, amides et nitriles227
  - 4.7.11.3 Oximes227
  - Références228
  - Exercices229
  - Annexes240
  - A Déplacements chimiques ¹³C, couplages et multiplicités des solvants RMN courants240
  - B Déplacements chimiques ¹³C des solvants de laboratoire courants à l'état de trace241
  - C Carte de corrélation ¹³C pour les classes chimiques242
  - D Données RMN ¹³C pour quelques substances naturelles ((...))244
  - Chapitre 5 Spectrométrie RMN de corrélation ; RMN 2-D245
  - 5.1 Introduction245
  - 5.2 Théorie246
  - 5.3 Spectrométrie de corrélation249
  - 5.3.1 Corrélation ¹H-¹H : COSY250
  - 5.4 Ipsénol : COSY ¹H-¹H251
  - 5.4.1 Ipsénol : COSY ¹H-¹H avec filtrage à double quanta251
  - 5.4.2 COSY ¹³C-¹H avec détection du carbone : HETCOR254
  - 5.4.3 COSY ¹H-¹³C avec détection du proton : HMQC254
  - 5.4.4 Ipsénol : HETCOR et HMQC255
  - 5.4.5 Ipsénol : Corrélation hétéro-nucléaire ¹H-¹³C à longue distance avec détection du proton : HMBC257
  - 5.5 Oxyde de caryophyllène259
  - 5.5.1 Oxyde de caryophyllène : DQF-COSY259
  - 5.5.2 Oxyde de caryophyllène : HMQC259
  - 5.5.3 Oxyde de caryophyllène : HMBC263
  - 5.6 Corrélation ¹³C-¹³C : Inadequate264
  - 5.6.1 Inadequate : Oxyde de caryophyllène266
  - 5.7 Lactose267
  - 5.7.1 DQF-COSY : Lactose267
  - 5.7.2 HMQC : Lactose270
  - 5.7.3 HMBC : Lactose270
  - 5.8 Transfert de cohérence par relais : TOCSY270
  - 5.8.1 TOCSY 2-D : Lactose270
  - 5.8.2 TOCSY 1-D : Lactose273
  - 5.9 HMQC-TOCSY275
  - 5.9.1 HMQC-TOCSY : Lactose275
  - 5.10 ROESY275
  - 5.10.1 ROESY : Lactose275
  - 5.11 VGSE278
  - 5.11.1 COSY : VGSE278
  - 5.11.2 TOCSY : VGSE278
  - 5.11.3 HMQC : VGSE278
  - 5.11.4 HMBC : VGSE281
  - 5.11.5 ROESY : VGSE282
  - 5.12 RMN à gradient de champ282
  - Références285
  - Exercices285
  - Chapitre 6 Spectrométrie RMN d'autres noyaux importants de SPIN 1/2316
  - 6.1 Introduction316
  - 6.2 Résonance magnétique nucléaire ¹⁵N317
  - 6.3 Résonance magnétique nucléaire ¹⁹F323
  - 6.4 Résonance magnétique nucléaire ²⁹SI326
  - 6.5 Résonance magnétique nucléaire ³¹P327
  - 6.6 Conclusions330
  - 6.7 Références332
  - 6.8 Exercices333
  - Annexes338
  - A Propriétés des noyaux magnétiquement actifs338
  - Chapitre 7 Exercices résolus341
  - 7.1 Introduction341
  - Exercice 7.1 Discussion345
  - Exercice 7.2 Discussion349
  - Exercice 7.3 Discussion353
  - Exercice 7.4 Discussion360
  - Exercice 7.5 Discussion367
  - Exercice 7.6 Discussion373
  - Exercices374
  - Chapitre 8 Cas réels381
  - 8.1 Introduction381
  - Exercices382
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- BNF