13.6 : RMN et spectroscopie de masse des acides carboxyliques

Dans la spectroscopie RMN ¹H, les protons acides (–COOH) des acides carboxyliques sont hautement déblindés et absorbent loin en aval, à environ 9 à 12 ppm. La valeur du déplacement chimique dépend de la concentration et du solvant utilisé.

Alors que les protons α des acides carboxyliques absorbent entre 2 et 2,5 ppm, les protons β absorbent plus en amont.

Les acides carboxyliques sont facilement identifiés en les dissolvant dans l'oxyde de deutérium, ce qui entraîne un échange rapide des protons acides avec le deutérium. Cela conduit à la disparition du signal protonique acide dans le spectre.

Dans la spectroscopie RMN ¹³C des acides carboxyliques, les carbones carbonyles absorbent environ 160 à 180 ppm. Cependant, ils absorbent avec un déplacement chimique plus faible (ou avec un champ plus élevé) que les carbones carbonyles des aldéhydes et des cétones. Cela est dû à l’effet de protection élevé de la paire d’électrons non partagés du carboxylate d’oxygène. Les carbones α des acides carboxyliques sont absorbés à hauteur de 20 à 40 ppm.

En spectroscopie de masse, les acides carboxyliques présentent un petit pic d’ions moléculaires. La fragmentation McLafferty des acides carboxyliques produit des ions fragments de masse pairs (pic de base) avec perte d'un alcène. Une autre fragmentation importante se produit avec la perte d'un radical alkyle, donnant un cation stabilisé par résonance (de masse impaire). Les acides carboxyliques aromatiques donnent des pics d’ions fragments proéminents avec perte de –OH et –C=O, en dehors des pics d’ions moléculaires.