Symétries partielles
Il serait vain de vouloir expliciter toutes les symétries partielles envisageables et leurs conséquences sur le déficit de pics par rapport au nombre de carbones, tant l'explosion combinatoire est importante. Il reste que pour un déficit peu important, des cas bien précis sont à envisager.
Np = Nc - 1
Si le nombre de pics est égal au nombre de carbones diminué de 1... Dans ce cas, et en l'absence de toute pseudo-isochronie (coïncidence fortuite), la réponse classique est la ramification portée par un carbone ou un autre atome, soit en bout de chaîne, ou soit sur la chaîne. En effet, si la ramification était à deux carbones, cela entraînerait la présence de deux carbones symétriques et donc à deux superpositions de signaux et à Np = Nc-2. On trouve parmi ces cas les groupes terminaux : isopropyles \(\textrm{-CH(CH}_3\textrm)_2\), N,N-di méthyles \(\textrm{-N(CH}_3\textrm)_2\), cyclopropyle, cyclobutyle ou des groupes non terminaux gem diméthyles \(\mathrm{>C(CH}_3\textrm)_2\), cyclopropyle et cyclobutyle.
Par ailleurs, les branches symétriques sont carbonées mais peuvent aussi être fonctionnalisées, tel que \(\textrm{-CH}_2\textrm{OH}\)...
Mais par contre, on ne peut pas avoir deux branches symétriques avec \(\textrm{-CH}_2\textrm{-O-CH}_3\) car cela impliquerait la présence d'un second couple de carbones isochrones.
Np = Nc - 2
Si le nombre de pics est égal au nombre de carbones diminué de 2... Dans ce cas, et en l'absence de toute pseudo-isochronie (coïncidence fortuite), les réponses possibles sont plus nombreuses :
1er cas : la ramification a deux carbones, en bout de chaîne ou sur la chaîne ; elle est portée par un carbone ou un autre atome (on passe de N, N-diméthyle à N, N-diéthyle par exemple),
2ème cas : deux ramifications sur un carbone en deux points différents de la molécule (deux fois le cas Np = Nc-1).
Attention, bien s'assurer alors que l'on ne crée pas une symétrie plus importante , en créant par exemple deux isopropyles aux extrémités d'une chaîne
3ème cas : trois carbones isochrones sont portés par le même carbone, c'est le tertiobutyle comme groupe(ou la N,N,N-triméthyle, tri méthyle amine !) ou tout groupement portant 3 carbones isochrones tel que \(\textrm{-C(CH}_2\textrm{OH)}_3\) par exemple.
Parmi les réponses à la présence de deux couples de carbones isochrones, il y a les cycles à 5 carbones dont 4 sont ces carbones isochrones deux à deux , mais aussi les cycles à 6 atomes le 6ème étant soit un hétéroatome, soit un carbone. Un des cas classiques est le benzène mono substitué ou le benzène para disubstitué par deux substituants différents.
Attention, un benzène para disubstitué à l'identique entre dans les symétries globales : les deux types précédents de carbones isochrones n'en font plus qu'un, les carbones ipso (porteur du substituant) sont désormais isochrones, on a deux signaux pour les six carbones du cycle, sans parler des isochronies induites par l'identité des substituants sur les signaux propres à ces substituants eux même. On n'est plus dans le cas Np = Nc - 2 mais dans le cas Np =\(\frac{Nc}{ 2}\).
Np = Nc - 3
Avec le cas précédent, on voit bien dès lors, que tenter de sérier les situations avec Np = Nc-3 est certes possible, mais conduit à une telle explosion des situations qu'il serait vain de vouloir être exhaustif. Avant de traiter les symétries globales, rappelons le principe exposé ci-dessus : si une symétrie est partielle, elle relève essentiellement d'une ramification d'une part, et d'autre part, il faut s'assurer lors de l'écriture de ces symétries partielles que l'on n'introduit pas des symétries plus générales, ce que nous allons développer maintenant.