Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Laboratoire de RMN en milieu orienté - LRMN

 

 

Projet gNMR (ANR 2011-JS08-009-01)


Durée : 54 mois (2011 - 2016)
 
Coordinateur du projet : Nicolas Giraud (LRMN - Université Paris-Sud 11)
 
Participants au projet : Denis Merlet (LRMN -Université Paris-Sud 11), Christie Aroulanda (LRMN - Université Paris-Sud 11), Jonathan Farjon (LRMN - CNRS), Jean-Michel Ouvrard (LRMN - CNRS), Jean-Pierre Baltaze (LRMN - CNRS), et David Bonnaffé (G2M - Université Paris-Sud 11)

Descriptif du projet gNMR


 La spectroscopie de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) constitue un outil unique pour la caractérisation de la structure et de la dynamique d’une large palette d’assemblages moléculaires. Les développements méthodologiques qui ont été effectués de manière continue, associés aux avancées accomplies dans le domaine des sondes et des spectromètres ont conduit à l’établissement d’une grande variété d’expériences de haute résolution qui ont ouvert la voie à la mesure précise d’un grand nombre d’interactions de spin. Ces observables sont particulièrement utiles pour contraindre les simulations les plus sophistiquées, qui permettent de décrire des entités et des processus chimiques complexes, à l’échelle atomique.
 
 Malheureusement, dans la plupart des systèmes qui intéressent la communauté scientifique de nos jours, la taille ou la complexité des architectures moléculaires qui sont sondées conduisent souvent à l’obtention de spectres surchargés, dont la résolution devient alors trop basse pour donner accès à tout son contenu analytique. Ni l’utilisation de spectromètres opérant à très haut champ, ni le développement de séquences combinant des impulsions sélectives ou non ne permettent de complètement résoudre ce problème.
 
 Dans ce contexte, nous avons récemment proposé de développer un concept original qui consiste en l’acquisition parallèle de différentes expériences, tout en utilisant une seule et même bobine de détection. Nous avons montré avec succès que cette approche pouvait être appliquée pour faire évoluer différents échos de spin sélectifs en différents endroits de l’échantillon RMN, ce qui a conduit à une édition complète du réseau de couplages spin-spin agissant autour d’un noyau sélectionné.
 
 Afin de prolonger ces résultats encourageants, ce projet de recherche vise à fournir au spectroscopiste RMN une nouvelle génération d’expériences de corrélation basée sur la mise en œuvre d’un encodage spatial d’échantillon.
 
 Premièrement, des programmes de simulations seront développés, qui auront pour objectif une évaluation du signal RMN, basée sur un calcul analytique de l’évolution des cohérences de spin résultant de l’application d’une séquence d’impulsions encodées par un gradient.
 
  Deuxièmement, en tirant parti notamment de cet outil théorique, nous nous concentrerons alors sur le développement méthodologique de nouvelles techniques haute résolution de corrélation qui s’inspireront de ce concept d’encodage spatial en fréquence de l’échantillon.
 
 Troisièmement, étant donné que cette spectroscopie avec encodage par gradient est intrinsèquement moins sensible que les autres expériences classiques en RMN, nous explorerons diverses techniques qui constituent des alternatives crédibles pour améliorer la sensibilité de nos expériences.
 
 Notre but ultime sera d’appliquer les expériences de haute résolution qui seront ainsi créées à l’étude de systèmes réputés difficiles à analyser à l’heure actuelle, tels que des mélanges d’énantiomères dissous dans un solvant de type cristal liquide chiral.

Publications


Plainchont, B., Farjon, J., & Giraud, N.*
Magnetic Field Dependence of Spatial Frequency Encoding NMR
Encyclopedia of Magnetic Resonance (eMagRes), Vol 5: 1377–1382 (2016)

Plainchont, B., Pitoux, D., Hamdoun, G., Ouvrard, J.M., Merlet, D., Farjon, J., & Giraud, N.*
Achieving High Resolution And Optimizing Sensitivity In Spatially Frequency Encoding NMR Spectroscopy: From Theory To Practice
Physical Chemistry Chemical Physics, 18: 22827 - 22839 (2016)

Pitoux, D., Hu, Z., Plainchont, B., Merlet, D., Farjon, J., Bonnaffé, D. & Giraud, N.*
Magnetic Field Dependence Of Spatial Frequency Encoding NMR As Probed On An Oligosaccharide.
Magnetic Resonance in Chemistry, 53: 836-844 (2015)

Herbert Pucheta J.E., Pitoux, D., Grison, C.M., Robin, S., Merlet, D., Aitken, D.J., Giraud, N. & Farjon, J.*
Pushing The Limits Of Signal Resolution To Make Coupling Measurements Easier.
Chemical Communication, 51: 7939-7942 (2015)

Pitoux, D., Plainchont, B., Merlet, D., Hu, Z., Bonnaffé, D. Farjon, J., & Giraud, N.*
Fully Resolved NMR Correlation Spectroscopy.
Chemistry –A European Journal, 21: 9044-9047 (2015)

Giraud, N., Pitoux, D., Ouvrard, J.M. & Merlet, D.
Combining J-edited and Correlation Spectroscopies Within a Multi-Dimensional Spatial Frequency Encoding: Toward Fully Resolved 1H NMR Spectra
Chem. Eur. J., 19: 12221-12224 (2013)

Communications


Bonnafé, D.*, Hu, Z., Pitoux, D., Plainchont, B., Merlet, D. Farjon, J. & Giraud, N.
J-Edited NMR Spectroscopy Of Oligosaccharides : How To Extract Chemical Shifts And Scalar Couplings From Highly Crowded 1H Spectra
18th European Carbohydrate Symposium. Moscow (Russia), 2 - 6 août 2015

Plainchont, B.*, Pitoux, D., Ouvrard, J.M., Merlet, D. Farjon, J. & Giraud, N.
Gradient-Encoded NMR : From Theory To Practice
EUROMAR 2015. Prague (Czech Republic), 5 - 10 juillet 2015

Giraud, N.
Slice-Selective NMR : Toward Fully Resolved Correlation Spectroscopy
56th Experimental Nuclear Magnetic Resonance Conference, Pacific Grove, CA (USA), 19-24 avril 2015.

Pitoux, D.*, Farjon, J., Merlet, D. & Giraud, N.
Revisiting Correlation Spectra in NMR Spectroscopy : Some Recent Developments in the Field of Spatial Frequency Encoding
EUROMAR 2014. Zürich (Switzerland), 29 juin-3 juillet 2014

Giraud, N., Pitoux, D., Ouvrard, J.M. & Merlet, D.
Combination of J-edited and Correlation Spectroscopies within a Multi-dimensional Spatial Frequency Encoding
EUROMAR 2013. Hersonissos, Crête (Grêce), 30 juin-5 juillet 2013

Giraud, N.
Rapid Acquisition Techniques
2ème Ecole Thématique du GERM, Cargèse, Corse, 18-23 mars 2013

Giraud, N., Béguin, L., Ouvrard, J.M., Courtieu, J., & Merlet, D.
Faster Analysis Of Fully Coupled Spin Networks : A Sample Spatial Encoding Approach And Its Application To Enantiomeric Discrimination In Chiral Liquid Crystals
The 7th Alpine Conference on Solid-State NMR. Chamonix, Mont-Blanc, 11-15 septembre 2011

Liens :

Le projet gNMR est soutenu par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR 2011 JCJC SIMI 8).