Compteur d'insaturation

La présence de Np (Np = Nc) pics à des déplacements chimiques différents attribuables à chaque carbone de la molécule, ou de Np (Np < Nc) pics dont certains caractérisent un nombre connu de carbones isochrones, va permettre d'utiliser deux outils numériques simples et efficaces que nous dénommerons «compteurs». Le premier compteur est le compteur d'insaturation. C'est un outil exploratoire permettant :

  • de valider des choix d'attribution en matière de déplacement chimique ou a contrario de mettre en évidence des "intrusions" de type "carbones inattendus" dans une zone de déplacement chimique \(\delta\) plus classiquement dédiée à d'autres environnements ou hybridations,

  • de comptabiliser les insaturations caractérisant chaque carbone (d'où la nécessité de la connaissance des populations de chaque signal).

Ce compteur est donc destiné à organiser des choix aux bornes des grands domaines de déplacements chimiques et à identifier les insaturations directement dépendantes de l'hybridation des carbones, les insaturations manquantes étant soit des cycles, soit des liaisons multiples sans carbone comme dans le cas de \(\textrm{NO}_2\) .

Ce comptage des insaturations se fait en liaison avec l'examen des déplacements chimiques \(\delta\) des différents pics. En effet, selon la valeur du déplacement chimique observé, on peut savoir si on est en présence d'un carbone hybridé \(\textrm{sp}^3\) ou \(\textrm{sp}^2\) ou sp. On a ainsi de forte chance d'avoir un carbone hybridé \(\textrm{sp}^2\) ou sp quand le déplacement chimique est supérieur à 80 ±5 ppm sauf pour quelques cas qu'il faut connaître notamment la double ou triple substitution en par des groupements déblindants \(\textrm{-O-CH}_2\textrm{-O-}\).

La mise en ouvre repose sur la définition de quatre zones distinctes aux limites nécessairement floues

  • au delà de 155 ( ± 5) ppm, on distingue les \(\textrm{C=X}\) (\(\textrm{C=O}\) ou \(\textrm{C=N}\).) : on compte 1 centre d'insaturation pour les carbones présents

  • entre 155 ( ± 5) et 95 ( ± 5) ppm, on observe les \(\textrm{C=C}\) : on compte 0.5 centre d'insaturation par carbone

  • entre 95 ( ± 5) et 80 ( ± 5) ppm, on a les \(\textrm C\equiv\textrm C\) : on compte 1 centre d'insaturation par carbone

  • pour le reste du spectre on compte 0 centre d'insaturation par carbone puisque hybridés \(\textrm{sp}^3\)

Essayez de retrouver ces plages sur la table générale ci-dessous.

Bien entendu des carbones de chaque espèce peuvent migrer vers les domaines voisins, ce qui pourra être annoncé par une anomalie du "compteur", de même les groupes \(\textrm C\equiv\textrm N\) (ici le carbone doit être compté 2) seront atypiques dans la zone \(\mathrm {\succ C=C<}\) et donc détectables grâce à un comptage défaillant.

Un comptage défaillant attire l'attention sur un (des) choix d'attribution erroné(s), un comptage efficace (entier et inférieur ou égal au nombre d'insaturations) ouvre une hypothèse mais ne représente en aucun cas une confirmation absolue.

Vous pouvez explorez quelques exemples.