RMN 1H

Les protons aromatiques sortent entre 6,0 et 9,0 ppm. Ils sont ainsi facilement reconnaissable. On a vu de plus que certains d'entre eux pouvaient être déblindés à cause du cone d'anisotropie d'autres fonctions présentes dans la molécule (voir alcynes)
En étudiant attentivement les signaux aromatiques pour les cycles à 6 chaînons, disubstitués, il est possible en RMN 1H de déterminer le type de substitution (ortho, méta, para).

Ortho
Méta
Para
Quatre signaux différents. En fonction de la nature de X et Y, Ha et Hd peuvent être plus ou moins déblindé.
Quatre signaux distincts avec Hd qui se demarque en étant plus ou moins déblindé.
On observe deux types de signaux symétriques. C'est caractéristique d'un composé disubstitué en para.
  • Exemple : cas ou X = Y = COOEt
Ortho
Méta
Para
2 signaux 3 signaux, notons que Hc est plus déblindé 1 seul signal, ici tous les protons sont équivalents
  • Constantes de couplages :
Ortho Méta Para
3J= 7 à 8 Hz 4J= 2 à 3 Hz 5J= 0 à 1 Hz

 

 

RMN 13C

Les carbones aromatiques sont visible dans une large zone de 105 à 155 ppm. Comme toujours, la nature du déplacment chimique dépend du voisinage et donc du blindage ou du déblindage dus au fonctions voisines.
On note que le carbone quaternaire, à une intensité beaucoup plus faible ce qui est du à son temps de relaxation qui est plus grand.
De la même façon que pour la RMN du proton, grâce à la RMN du carbone, il est possible de déterminer la position des substituants, pour un cycle aromatiques à 6 chaînons, disubstitués.

    Ici, on ne tiendra pas compte des carbones quaternaires dont l'intensité est faible, ce qui est due au temps de relexation.
 

Ortho Méta Para
4 pics sont observés 4 pics sont observés, dont 1 risque de se détacher des autres 2 pics d'égales intensités dont l'un est plus déblindé que l'autre, en fonction de X et Y.
  • Cas ou X = Y = COOEt
Ortho Méta Para
2 [(1, 4) et (2, 3)] pics d'égales intensité 3 pics : 1 (2, 4) grand et 2 (1, 3) petits dont 1 est plus ou moins déblindé en fonction de la nature de X. 1 pics de grande intentsité

 

 

Spectrometrie de masse

Le caractère aromatique stabilise l'ion moléculaire, ce qui fait qu'il peut être abondant. Les composés aromatiques présentent des fragmentations caractéristiques.

  • Exemple de frangentation :
    L'ion tropylium C7H7+ est facilement reconnaissable à m/z = 91.
    Notons par ailleurs, qu'avec un cycle aromatique et une chaîne latérale assez "longue", il est possible de faire une fragmentation de type Mac Lafferty, ce qui donne alors un ion à m/z = 92.
 
C6H5+
C6H6+
C6H7+
m/z = 77
m/z = 78
m/z = 79
  • Des fragmentations secondaires, sont observables à partir des ions m/z = 91 et 77.
m/z = 65
m/z = 51

 

   

D'autres fragmentations, et donc d'autres ions sont aussi observables.


 

IR

Sur ce spectre IR, on peut voir TOUTES les raies possibles liées à la présence d'un composé aromatique. On peut observer dans un spectre IR, une ou plusieurs de ces bandes.

Bande A : 3030 cm-1, vibration de valence de la liaision C-H (juste pour les alcynes vrais ).
Bande B, C et D : 1600, 1500 et 1450 cm-1, vibration de valence de la double liaision C=C. Notons qu'une bande forte à 1580 cm-1 est visible en cas de conjugaison.
Bande E : entre 900 et 860 cm-1, vibration de déformation de la liaison C-H. Cette bande est caractéristique de 1 H isolé.
Bande F : entre 860 et 800 cm-1, vibration de déformation de la liaison C-H. Cette bande est caractéristique de 2 H adjacents.
Bande G : entre 810 et 750 cm-1, vibration de déformation de la liaison C-H. Cette bande est caractéristique de 3 H adjacents.
Bande H : entre 770 et 735 cm-1, vibration de déformation de la liaison C-H. Cette bande est caractéristique de 4 H adjacents.
Bande H et I : Une première bande entre 770 et 730 cm-1, et la seconde entre 710 et 690 cm-1 vibration de déformation de la liaison C-H. Cette bande est caractéristique de 5 H adjacents.

 

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Pour aller plus loin ...
Cours sur les hydrocarbures aromatiques