Caractérisation des polymères par RMN

1996 
La spectroscopie par resonance magnetique nucleaire (RMN) constitue maintenant un des outils les plus puissants d’elucidation des structures chimiques. Dans le cas des polymeres en solution, elle permet d’acceder facilement a des informations structurales essentielles (microstructure, tacticite, distribution des motifs). Cependant, l’utilisation de la RMN en phase liquide semble etre limitee aux polymeres liquides ou solubles. En fait, un grand nombre de polymeres insolubles sont « gonflables » dans des solvants adequats et peuvent etre etudies par cette technique. Seuls les polymeres infusibles et «non gonflables» necessitent l’utilisation de la RMN en phase solide a angle magique (CP-MAS : Croised Polarisation-Magic Angle Solid). Nous avons resume ci-dessous l’apport de la RMN pour l’etude des polymeres. Cette technique permet : une bonne connaissance de la microstructure (tacticite du squelette, extremites de chaine, anomalie structurale, stereoregularites...) ; une bonne comprehension des mecanismes reactionnels (polycondensation, polymerisation, degradation...) qui peuvent gouverner la polymerisation, d’une part, et, d’autre part, permettent l’etablissement de relations fiables microstructures/proprietes physiques et proprietes mecaniques, compte tenu de la grande sensibilite de detection et de la grande resolution spectrale des spectrometres a haut champ. Depuis quelques annees se developpe, pour les polymeres, la RMN du carbone 13 haute resolution dans les solides (rotation a angle magique et polarisation croisee CP/MAS). Si la RMN du carbone 13 haute resolution dans les liquides, qui permet de faire correspondre, a chaque carbone d’une molecule en solution, un pic du spectre, constitue une source d’information prodigieuse, obtenir le meme resultat pour un compose en phase solide n’est pas aussi immediat. Cependant cette technique s’est revelee interessante pour : la determination de structures de polymeres tridimensionnels insolubles ; l’etude de l’organisation en phase solide dans les polymeres. En particulier il est possible d’etudier : les conformations et configurations du squelette carbone de la chaine, la structure cristalline montrant le polymorphisme, les zones amorphes et cristallines et des zones intermediaires dans les polymeres semi-cristallins, la compatibilite des melanges de polymeres. Apres avoir rappele quelques generalites necessaires pour l’obtention d’un spectre et le choix de la technique, nous examinerons, sur quelques exemples, l’application de la RMN haute resolution du proton 1 H et du carbone 13 C (en phase liquide et solide) dans le domaine des polymeres.
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