RMN 1H

La RMN 1H des composés possèdant une fonction alcool ou phénol présente quelques diffiucultés. En effet ces composés possèdent, ce que l'on appele un 'H mobile'. En fonction de ce 'H mobile' plusieurs points sont à étudier.

  • Concentration du substrat
  • Protons en a
  • Echange H - D
  • Liaison hydrogène
D'autres fonctions "posent" aussi les mêmes problèmes comme par exemple les amines ou les thiols.
  • Concentration du substrat : En fonction de la concentration en substrat, dans le tube RMN, le pic observé pour la liaison OH peut apparaitre dans une large zone. Le tableau suivant résume les valeurs de déplacement chimique observé pour le proton OH.
Alcools
2.0 à 4.0 ppm
Diols 1,2 ou 1,3
3.5 à 4.5 ppm
Phénols
4.5 à 6.0 ppm
Phénols chélatés 
8.0 à 12.0 ppm
Oximes
9.0 à 10.0 ppm 
Enols de dicétone ou de céto ester chélaté
10.0 à 17.0 ppm 
  • Protons en a : Le groupe hydroxyle a un effet de déblindage sur les protons en a.
3,9 ppm
3,6 ppm
  • Echange H - D : On a vu que les protons du groupe hydroxyle donnent des pics RMN qui dépendent de la concentration en substrat. De plus les pics observés sont souvent des massifs larges et écrasés. Ils peuvent alors se confondre (se dissimuler dans) avec un autre massif et ainsi diminuer la résolution de ce massif. Ainsi, il peut être nécessaire de faire disparaitre se pic. Pour cela, on procède à un échange H - D. Dans le tube RMN, on ajoute quelques gouttes d'eau deutérée en plus du solvant. Ainsi il y a echange de protons. On fait alors la RMN du composé deutéré (HDO formé, flotte à la surface du tube, mais il est en dehors de la région examinée par le spectromètre).
Avec cette technique, le massif du au proton du groupe hydroxyle, n'est plus observé. En revanche le proton en a est lui toujours visible et toujours aussi déblindé.
  • Liaison hydrogène : La liaison hydrogène est issue du partage d'électrons entre l'atome d'hydrogène et deux atomes électronégatifs. Cette liaison hydrogène se traduit par un déblindage.

RMN 13C


La RMN du carbone ne présente aucune particularité liée à la présence d'une fonction alcool ou phénol.
En effet, pour les phénols, les carbones se retrouvent dans la région des aromatiques. Pour les alcools, le carbone porteur du groupement hydroxyle se situ dans la région 55 à 75 ppm. Bien sur la encore tout dépend du voisinage.

 

Spectrometrie de masse

  • Phénols : Pour les phénols, l'ion moléculaire est intense, on retrouve les ions usuels liés au cycle aromatiques. D'autres ions sont aussi observables (M-28 perte de CO, M-29 perte de HCO)
  • Alcools : Pour les alcools primaires et secondaires, l'ion moléculaire est peu abondant, pour les alccols tertaires il n'est en général pas détectable.
    • Coupure a-b : Le groupe R le plus volumineux est éliminé le plus facilement. si l'un des groupes R est H alors l'ion [M-1]+ peu être vu. Dans le cas des alccols primaires, on peut voir M-2 (RCH=O+.) et M-3 (RC+O).
    • Perte d'eau : observable surtout dans le cas des alcools primaires.
    • Perte d'eau et d'oléfine

IR

Sur ce spectre IR, on peut voir TOUTES les raies possibles liées à la présence d'une fonction alcools, pour les phénols on observe en plus les bandes liées aux aromatiques.

Bande A : Large bande liée à la vibration de valence de la liaison O-H.
    entre 3640 et 3610 cm-1 est représenté la liaison O-H libre.
    entre 3300 et 3500 cm-1 est représenté la liaison O-H liée par liaison hydrogène intermoléculaire.
          à 3500 cm-1 est représenté la liaison O-H liée par liaison hydrogène intramoléculaire.
Bande B : entre 1200 et 1400 cm-1, vibration de déformation de la liaision O-H.
Bande C : entre 1150-1000 cm-1, vibration de valence de la liaison C-O pour les alcools.
                  entre 1270-1200 cm-1, vibration de valence de la liaison C-O pour les éthers.

Pour plus d'informations ...
Pour aller plus loin ...
Cours sur les alcools et phénols
Le méthanol et l'éthanol : toxicité