Système A2X3

Comme vous l'avez vu dans l'étude générale sur les multiplicités : si un groupe de proton(s) est couplé avec la même constante de couplage à 2 autres protons, le signal de résonance de ce groupe de proton(s) sera constitué de 2 PLUS 1 raies d'intensités relatives 1 2 1.

On dit que l'on a un triplet. Ainsi, un méthyle \(\textrm{CH}_3\textrm-\) couplé à un méthylène \(\textrm{-CH}_2\textrm-\) conduit à un triplet.

Réciproquement, le méthylène \(\textrm{-CH}_2\textrm-\), s'il est couplé uniquement aux trois protons du méthyle \(\textrm{CH}_3\), conduit à un signal composé de 3 PLUS 1 raies (quadruplet) d'intensités dans le rapport 1 3 3 1.

Pour tout groupement éthyle \(\textrm{CH}_3\textrm{-CH}_2\), on est en présence d'un système \(A_2X_3\) caractérisé pour le méthylène par un quadruplet d'intégration 2 et pour le méthyle par un triplet d'intégration 3.

Attention, on retrouve aussi quatre raies à espacements égaux dans le cas d'un doublet dédoublé pour lequel l'une des constantes de couplage a une valeur double de celle de l'autre.

Pour mémoire, nous rappelons la structure du quadruplet à gauche. Il est évident que les intensités des signaux permettent de lever toute ambiguïté.

Tous les groupes éthyles \(\textrm{CH}_3\textrm{-CH}_2\) présentent les mêmes signaux, à savoir, un quadruplet et un triplet dont les intégrations sont dans le rapport \(\frac{2}{3}\). On observe nettement des signaux qui ne sont pas symétriques du fait de l'effet de toit. Pour ces composés symétriques, seul le déplacement chimique du quadruplet permet d'effectuer une attribution du spectre. En effet, le méthyle est en position béta de la fonction et subit peu son influence...

Attention, des groupes éthyles différents peuvent coexister dans un même composé. Subissant des environnements distincts, les signaux apparaîtront à des déplacements chimiques différents.

Attention également... un signal peut en masquer un autre !

Ce spectre semble présenter trois quadruplets... Il n'en est rien... Au vu de la formule, on doit avoir deux quadruplets pour les deux \(\textrm{-CH}_2\textrm-\) et deux triplets pour les deux \(\textrm{-CH}_3\). Il faut chercher les triplets...

Expérimentalement, on observe que les deux triplets sont imbriqués l'un dans l'autre. La différence des déplacements chimiques est telle que deux raies de chaque triplet se chevauchent. On semble observer un quadruplet...

Faisons le point pour les différentes multiplicités dont le groupe méthyle peut être le siège. Trois cas peuvent se présenter.

Il apparaît donc que la multiplicité d'un signal est indépendante du nombre de protons isochrones qu'il caractérise, mais dépend directement du nombre de protons voisins. Cette propriété se vérifie à nouveau pour le méthylène \(\textrm{-CH}_2\textrm-\) et pour le méthynyle \(\textrm{-CH<}\) qui résonnent tous deux sous forme d'un quadruplet dans la mesure où ils sont couplés aux 3 protons du méthyle.