Chapitre 3 : Couplage spin-spin indirect
A ce stade, nous avons vu que la position du signal RMN par l’intermédiaire du déplacement chimique est une source d’information de l’environnement chimique du noyau. La forme des signaux est la seconde source d’information structurale extraite du spectre RMN. En effet, les signaux peuvent présenter des structures fines (multiplets …) caractéristiques des groupements de noyaux qui les entourent. Ce phénomène provient de l’interaction magnétique entre spins ou couplage spin-spin.
Il existe deux mécanismes de couplage entre spins nucléaires : l’interaction dipolaire et le couplage spin-spin indirect.
L’interaction dipolaire se fait entre spins à travers l’espace. Dans un milieu isotrope (en solution), elle est nulle, en moyenne, et l’on observe pas d’effet remarquable sur les spectres. Elle se manifeste que sur les spectres en phase anisotrope (solide, cristaux liquides).
Le couplage spin-spin indirect est une interaction entre spins qui se fait par l’intermédiaire des électrons de liaisons. C est le couplage indirect (appelé aussi couplage scalaire) entre spins qui donnent lieu aux multiplets observées sur le spectre en solution.
On mesure cette interaction entre deux spins par la valeurs de la constantes de couplage « J » , qui est une constante moléculaire. Par conséquent, J est mesurées en Hz. Elle peut être positive ou négative. La valeur de J est directement influencée par le nombre, le type de liaison entre les noyaux et leurs environnements chimique. Elles sont indépendantes du champ magnétique B0.
Les structures fines (ou figures de couplage) des signaux et les constantes de couplage relevées sur les spectres sont par conséquent une source d’informations structurales supplémentaires.

1. Description des spectres de noyaux couplés au 1er ordre
Les systèmes de noyaux couplés d’espèces différentes (couplage hétéronucléaire), de même espèce ou chimiquement équivalents (couplage homonucléaire)