Le service RMN collabore avec de nombreux laboratoires publics (Universités, CNRS, INRA…) et plus d’une dizaine d’entreprises locales et nationales. Les 5 spectromètres absorbent plus de 15 000 heures d’analyses par an.

Les trois RMN 400 MHz permettent de réaliser des expériences dites de routine pour effectuer des suivis de synthèse, vérifier la pureté des échantillons… mais aussi d’initier des identifications structurales, des confirmation de structure, grâce à l’appui d’expériences à deux dimensions (COSY, HSQC, HMBC).

Les spectromètres RMN 600 MHz et 500 MHz équipés de cryosondes sont principalement utilisés pour des études complexes d’identification structurale (substances naturelles), des analyses de produits en faible concentration, l’analyse de biopolymères et l’analyse de noyaux peu sensibles nécessitant en temps normal des temps d’analyse très longs aux 400 MHz.

Le Laboratoire est équipé de 3 spectromètres 400 MHz dont deux spectromètres sont en libre-service et accessibles aux utilisateurs académiques ou industriels après formation préalable par un personnel de la nacelle RMN. Ces utilisateurs doivent respecter la charte d’utilisation de l’appareil.

RMN 400-LS / Libre-service

Le spectromètre RMN BRUKER Avance – 400MHz (aimant de 9 teslas) est un appareil dédié à l’analyse de routine. Il est équipé d’une sonde BBFO permettant de faire des analyses 1H, 13C, 19F et 31P mono ou bidimensionnelles, ainsi que d’un passeur de 60 échantillons permettant un débit automatisé des analyses.

Son fonctionnement se distingue entre les expériences de jour ne dépassant pas 10 min (lock+shim+acquisition) et les expériences de nuit réalisables entre 19h et 8h.

Types d’expérience réalisables  :

RMN 1D : 1H, 13C-UDEFT, DEPT 135, 31P découplé 1H (ou couplé 1H), 19F découplé 1H (ou couplé 1H)

RMN 2D : COSY, HSQC 13C-1H, HMBC 13C-1H ou 31P-1H

Des expériences spécifiques, respectant les délais imposés, peuvent être installées à la demande des chercheurs.

RMN 400-A / Libre-service

Le spectromètre RMN BRUKER Avance III HD – 400MHz (aimant de 9 teslas) est un appareil dédié aux analyses nécessitant une bonne sensibilité 1H. Il est équipé d’une sonde BBI permettant de faire des analyses mono ou bidimensionnelles rapidement. Il couvre une large gamme de noyaux sauf le 19F. L’appareil est en semi libre-service et peut être réservé pour une demie-journée, journée entière et/ou une nuit par un utilisateur ayant suivi la formation auprès du personnel technique de la nacelle. Les utilisateurs habilités pourront ainsi paramétrer eux-mêmes leurs expériences 1D et 2D. Le reste du temps, le spectromètre est accessible en libre-service comme le 400-LS. Cet appareil permet de programmer des cinétiques via l’interface ICONNMR pour un passage de nuit (programmation des horaires d’analyses).

Types d’expérience réalisables  :

RMN 1D : 1H, 1H quantitatif… / 13C, DEPT 135… / 31P découplé 1H (ou couplé 1H)

RMN 2D : COSY, NOESY/ROESY 1H-1H… / HSQC 1H-13C ou 15N / HMBC 1H-13C ou 15N ou 31P ou 29Si

Des expériences spécifiques, respectant les délais imposés, peuvent être installées à la demande des chercheurs.

RMN 400-K / Accès restreint

Le spectromètre RMN BRUKER Avance – 400MHz (aimant de 9 teslas) est identique au spectromètre 400-LS (même génération de console, même sonde BBFO, passeur BACS60…) et permet de faire des analyses 1H, 13C, 19F et 31P mono ou bidimensionnelles. Il est principalement utilisé pour des expériences longues, que ce soit en RMN 13C ou pour des analyses RMN 29Si ainsi que pour des mesures quantitatives via la méthode ERETIC2. Les études conformationnelles nécessitant le chauffage de l’échantillon sont possibles sur ce spectromètre.

Types d’expérience réalisables  :

RMN 1D : 1H / 13C, DEPT 135… / 31P découplé 1H (ou couplé 1H) /19F découplé 1H (ou couplé 1H) / Méthode ERETIC2 (analyses quantitatives)

RMN 2D : COSY, NOESY 1H-1H ou 1H-19F ou 19F-19F / HSQC 1H-13C ou 15N / HMBC 1H-13C ou 15N ou 31P ou 29Si

RMN 500 MHz

Le spectromètre RMN BRUKER Avance III – 500MHz (aimant de 11,7 Teslas) permet d’analyser une large gamme de noyaux grâce à sa cryosonde Hélium BBO équipée de gradient Z et d’un passeur d’échantillons de 24 positions. Il est équipé d’une unité de température BCU II© BRUKER permettant de travailler de 15°C à +150 °C au niveau de la sonde.

La gamme de fréquence couverte par cette sonde va du 31P à 15N, exceptée la zone de fréquence comprise entre le 199Hg et 153Eu.

Le spectromètre est couramment utilisé pour l’étude de polymères, de macromolécules et l’analyse de noyaux peu courants et peu sensibles.

La sonde BBO propose une forte sensibilité sur les noyaux tels que le 13C, le 31P, le 29Si etc… permettant de réaliser des expériences 1D de noyaux peu sensibles (faible abondance naturelle, faible réceptivité) et 2D hétéro-nucléaires  (1H-13C / 1H-15N / 1H-31P / 1H-29Si… ). Le spectromètre permet de travailler à de hautes températures pour des produits non analysables à température ambiante (gel visqueux qui se liquéfie en chauffant etc…) et pour des études conformationnelles.

RMN 600 MHz

Le spectromètre RMN BRUKER Avance III – 600MHz (aimant de 14,1 teslas) permet d’analyser tout type de molécules organiques grâce à sa cryosonde à l’azote liquide Prodigy TCI équipée de gradient Z et d’un passeur d’échantillons de 24 positions. Il est équipé d’un système de refroidissement BCU I© BRUKER permettant de travailler de -40°C à +80 °C au niveau de la sonde.

Le spectromètre est couramment utilisé pour l’étude de peptidesd’oligo-saccharides ainsi que pour l’élucidation structurale de substances naturelles.

La sonde Prodigy TCI (1H, 13C, 15N) propose une forte sensibilité 1H permettant de réaliser des expériences 2D homo- et hétéro-nucléaires  (1H-13C / 1H-15N) sur de très courtes durées. Elle permet par ailleurs la mesure de temps de relaxation et de coefficients d’auto-diffusion. Son autre atout est la possibilité de réaliser des expériences sur des échantillons très peu concentrés.

Suivi de synthèse

Comparer le spectre RMN (1H, 19F, 31P etc…) du produit final avec ceux des réactifs. Cela peut se traduire par la disparition / apparition de nouveaux signaux ou bien par un changement de déplacement chimique d’un signal déjà présent (changement de l’environnement atomique).

Identification structurale

Réaliser des expériences RMN à 1 dimension 1H et 13C (+ autres noyaux si nécessaire) afin de distinguer les différents atomes présents dans la molécule via leurs déplacements chimiques et la forme des signaux (multiplicité).

Réaliser des expériences RMN à 2 dimensions, homo-nucléaires (1H-1H : COSY, TOCSY, NOESY… ; 13C-13C : INADEQUATE) et hétéro-nucléaires (X-1H : HSQC, HMBC…) permettant de mettre en avant les corrélations entre les noyaux via les liaisons covalentes ou d’observer des interactions spatiales entre noyaux (proximité dans l’espace).

Analyse de polymères

La RMN peut mettre en évidence la présence de bouts de chaînes de polymères, qui peuvent ensuite être utilisés pour déterminer le degré de polymérisation (DP) ou une Masse molaire approximative par comparaison avec les signaux des blocs « monomères » répétés / polymérisés.

Pureté Molaire

RMN 1D (1H, 19F, 31P…) : il est possible de quantifier la présence de solvants ou produits secondaires par intégration de leurs signaux. On peut ainsi ressortir un % molaire de l’impureté / solvant par rapport à la molécule d’intérêt.

Quantification

Méthode ERETIC2 : Cette méthode évite l’ajout contraignant, voire impossible d’une référence interne en RMN. Elle permet la quantification d’un composé (1H, 19F, 31P…). Pour cela, une molécule référence (proche structurellement du composé à quantifier) est analysé par RMN dans des conditions spécifiques, l’aire de ce signal est conservé comme référence. Ces mêmes conditions sont appliquées lors de l’analyse du produit à doser. Par comparaison des aires (référence, produit à quantifier) on peut ressortir une concentration.

La Mesure de Diffusion

Cette technique RMN consiste en la mesure d’un coefficient d’autodiffusion (expérience 1D) ou de la réalisation d’un spectre 2D (DOSY). Cette technique est en plein essor car elle peut être utilisée pour :

  • La visualisation de constituants d’un mélange.
  • La vérification de la présence de monomère après polymérisation.
  • Dans certains cas d’homopolymères : estimation de Masse Molaire d’un composé inconnu (courbe de calibration avec des molécules de Masse molaire connues)
  • Les études d’interactions / complexation (études « Host / Guest », encapsulation, complexation par un métal etc…)

Vous pouvez télécharger les fiches de demande d’analyse et de réservation de solvants deutériés / tubes RMN.

Si vous souhaitez des expériences non présentes sur cette fiche, veuillez contacter le service.

Nous mettons à disposition des tables de déplacements chimiques pour les noyaux les plus fréquemment utilisés au laboratoire. Une notice sur la préparation des échantillons avant passage sur les spectromètres libre-service est aussi disponible. Pour les personnels académiques, il est possible d’utiliser une version gratuite de Topspin de la société Bruker via notre serveur LMP.

Pour certaines études, nous sommes amenés à travailler avec un outils prédiction de déplacement chimique (1H, 13C, 15N, 19F, 31P). Le logiciel ACD Predictor est disponible en accès libre au sein du laboratoire.

Préparation échantillon

Tables RMN

Table RMN 1H
Table RMN 13C
Table RMN 19F
Table RMN 31P
Table RMN 15N
Table RMN 11B
Table RMN 29Si
Table solvants deutériés

 Vinyl-aziridines and cyclopropanes in Pd-catalyzed (3þ2)-cycloaddition reactions with cyclic N-sulfonyl imines Auteur(s): SPIELMANN K., TOSI E., LEBRUN A., NIEL G., VAN DER LEE A., MARCIA DE FIGUEIREDO R., CAMPAGNE J-M.
(Article) Publié : Tetrahedron, 74 (45) (2018), p.6497 – 6511.  

Fused Bis-lactams to Spirolactams: A New Member of the Family of Ring- Contraction Reaction
Auteur(s) : CHAUBET G., BERTHET M., PASCO M., CAZALS G., LEBRUN A., MARTINEZ J., PARROT I.
(Article) Publié : Letters in Organic Chemistry, 15 (12) (2018), p.1046-1055.

 Cofacial porphyrin dimers assembled from N-heterocyclic carbene–metal bonds.
Auteur(s): ROSE C., LEBRUN A., CLEMENT S., RICHETER S.
(Article) Publié : Chem. Commun., 54 (69) (2018), p.9603-9606.

– A multinuclear NMR perspective on the complexation between bisboronic acids and bisbenzoxaboroles with cis-diols.
Auteur(s): LARCHER A., LEBRUN A., SMIETANA M., LAURENCIN D.
(Article) Publié : New J. Chem.,  42 (2018), p.2815-2823.

 Porphyrins Conjugated with Peripheral Thiolato Gold(I) Complexes for Enhanced Photodynamic Therapy.
Auteur(s): LONGEVIAL J-F., EL CHEIKH K., AGGAD D., LEBRUN A., VAN DER LEE A., TIELENS F., CLEMENT S., MORERE A., GARCIA M., GARY-BOBO M., RICHETER S.
(Article) Publié : Chem. Eur. J, 23 (56) (2017), p.14017-14026.

 Oxa–diketopiperazines: Access and Conformational Analysis of Potential Turn Inducers 
Auteur(s): BERTHET M., LEBRUN A., MARTEL A., CHEVIET T., MARTINEZ J., PARROT I.
(Article) Publié : Chemistry Select, 21 (2) (2017) p.5824-5827.

 Hydrophobic α,α-Disubstituted Disilylated TESDpg Induces Incipient 310-Helix in Short Tripeptide Sequence 
Auteur(s): FANELLI R., BERTHOMIEU D., DIDIERJEAN C., DOUDOUH A., LEBRUN A., MARTINEZ J., CAVELIER F.
(Article) Publié : Org. Lett., 19 (11) (2017) p.2937-2940.

 Selenazolidine : A Selenium Containing Proline Surrogate in Peptide Science 
Auteur(s): CORDEAU E., CANTEL S., GAGNE D., LEBRUN A., MARTINEZ J., SUBRA G., ENJALBAL C.
(Article) Publié : Organic & Biomolecular Chemistry, 14 (2016) p.8101-8108.

 A Catalytically Competent Terpene Synthase Inferred Using Ancestral Sequence Reconstruction Strategy 
Auteur(s): GUZZETTI D., LEBRUN A., SUBILEAU M., GROUSSEAU E., DUBREUCQ E., DRONE J.
(Article) Publié : ACS Catalysis, 6 (2016) p.5345-5349.

 Synthesis under moderate pressure of 3-imidazo[1,2-a]pyridinylidene pyrrol-2-ones 
Auteur(s): MASURIER N., LEBRUN A., CANITROT D., CHEZAL J-M., MOREAU E.
(Article) Publié : Tetrahedron Letters, 57 (2016) p.2583-2586.

Selective homodimerization of unprotected peptides using hybrid hydroxydimethylsilane derivatives.
Auteur(s) : ECHALIER C., KALISTRATOVA A., CICCIONE J., LEBRUN A., LEGRAND B., NAYDENOVA E., GAGNE D., FEHRENTZ J-A., MARIE J., AMBLARD M., & al.
(Article) Publié : RSC Advances, 6 (39) (2016) p.32905-32914.

– N-Pyrrolidine-based a/b-peptides incorporating ABOC, a constrained bicyclic b-amino acid, for asymmetric aldol reaction catalysis
Auteur(s): MILBEO P., MAURENT K., MOULAT L., LEBRUN A., DIDIERJEAN C., AUBERT E., MARTINEZ J., CALMES M.
(Article) Publié : Tetrahedron, 72 (2016) p.1706-1715.

– Unambiguous and Controlled One-Pot Synthesis of Multifunctional Silica Nanoparticles
Auteur(s): CICCIONE J., JIA T., COLL J-L., PARRA K., AMBLARD M., JEBBORS S., MARTINEZ J., MEHDI A., SUBRA G.
(Article) Publié : Chem.Mater., vol.28 (3) (2015) p.885-889.

– Deeper Insight into the MADIX Polymerization of Vinylidene Fluoride
Auteur(s): GUERRE M., CAMPAGNE B., GIMELLO O., PARRA K., AMEDURI B., LADMIRAL V.
(Article) Publié : Macromolecules, vol.48 (21) (2015) p.7810-7822.

– Synthesis and structural characterization of monomeric and dimeric Peptide Nucleic Acid prepared by microwave-promoted multicomponent reaction
Auteur(s): OVADIA.R, LEBRUN A., BARVICK I., VASSEUR J.J., BARAGUEY C. and ALVAREZ K.
(Article) Publié : Organic & Biomolecular Chemistry, vol.13 (2015) p.11052-11071.

– Straightforward Synthesis towards mono and bis phosphonic acid functionalised β-Cyclodextrins. 
Auteur(s): MARQUICK A.L., MONTERO J.L., LEBRUN A., BARRAGAN-MONTERO V.
(Article) Publié: Tetrahedron, vol. 71(10) (2015) p.1616-21.

– Thiazole-Based γ-Building Blocks as Reverse-Turn Mimetic to Design a Gramicidin S Analogue : Conformationned and Biological Evaluation.
Auteur(s): LEGRAND B., MATHIEU L., LEBRUN A., ANDRIAMANARIVO S., LISOWSKI V., MASURIER N., ZIRAH S., KANG Y.K., MARTINEZ J. and MAILLARD L.T.
(Article) Publié : Chem. Eur. J, vol. 20 (2014) p.6713-20.

– Silaproline Helical Mimetics Selectively Form an all-Trans PPII Helix.
Auteur(s): MARTIN C., LEGRAND B., LEBRUN A., BERTHOMIEU D., MARTINEZ J., CAVELIER F.
(Article) Publié: Chemistry, vol. 20 (44) (2014) p.14240-44.

– From Diketopiperazines to Hydantoins: An Unprecedented Rearrangement
Auteur(s): CHAUBET G., CAZALS G., LEBRUN A.,MARTINEZ J., PARROT I.
(Article) Publié: Synlett, vol. 25 (2013) p.574-578.

– Stereoselective synthesis of original spirolactams displaying promising folded structures.
Auteur(s): CHAUBET G., COURSINDEL T., MORELLI X., BETZI S., ROCHE P., GUARI Y., LEBRUN A., TOUPET L., COLLETTE Y., PARROT I., MARTINEZ J.
(Article) Publié: Organic & Biomolecular Chemistry, vol. 11 (2013) p.4719-26

– Synthesis of Homopolypeptides with PPII Structure.
Auteur(s): MARTIN C., LEBRUN A., MARTINEZ J., CAVELIER F.
(Article) Publié: J. Polymer Science Part A : Polymer Chemistry, vol. 51 (15) (2013) p.3103-09.

Karine PARRA  /   Aurélien LEBRUN

Ingénieurs d’Etudes en Résonance Magnétique Nucléaire

Université Montpellier  Campus Triolet
Bâtiment 17 – RdC – CC010
Place Eugène Bataillon
34095 Montpellier Cedex 5

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