Analyse des raies de résonance magnétique nucléaire. Étude d’un monocristal d’acide oxalique dihydraté

Laboratoire de Chimie physique, Université de Louvain, Belgique.

Résumé

Les seconds moments des raies de RMN, pour toutes les orientations d’un monocristal dans le champ magnétique H0, peuvent être exprimés au moyen : 1o de deux angles situant H0 par rapport à des axes liés au cristal, 2° de quantités ne dépendant que de la position des noyaux magnétiques dans la maille cristalline (sommes réticulaires). Ces quantités peuvent également être déduites de la mesure expérimentale des seconds moments. Nous développons une méthode de détermination de la position des noyaux, dans laquelle on cherche à réduire progressivement l’écart entre sommes réticulaires expérimentales et sommes calculées pour une structure proposée. Cette méthode permet d’obtenir au maximum quinze paramètres structuraux. Contrairement à la méthode de Pake, elle permet de déterminer la géométrie de groupes contenant plus de 2 atomes en interaction. Elle a été appliquée à la recherche de la structure protonique de l’acide oxalique dihydraté. Les positions relatives des protons sont en bon accord avec celles obtenues par Garrett en diffraction de neutrons.

Abstract

The second moments of magnetic resonance absorption lines for all the orientations of a single crystal in a magnetic field H₀ can be expanded by means of: 1° two angles situating H₀ with regard to axes bound to the crystal, 2° quantities only dependent of the position of the magnetic nuclei in the crystalline lattice (lattice sums). These quantities likewise can be deduced from the experimental measurements of the second moments. We develop here a method for the determination of the positions of nuclei in which we gradually reduce the difference between experimental lattice sums and sums calculated for a proposed structure. This method allows to obtain at most 15 structural parameters. In opposition to Pake’s method it permits to determine the geometry of groups containing more than two atoms in interaction. It was applied to the research of protonic structure of (COOH)₂.2 H₂O. The relative positions of protons are well at one with these obtained by Garret in the case of neutron diffraction.