20.2 : Spectroscopie par résonance paramagnétique électronique (RPE) : radicaux organiques

Idéalement, un électron non apparié présente un seul pic dans le spectre EPR en raison de la transition entre les deux états d'énergie de spin. Cependant, des interactions de couplage peuvent se produire entre les spins de l’électron non apparié et tout noyau voisin actif en spin. Ce couplage hyperfin entraîne une division hyperfine, où le signal EPR est divisé en multiplets. Les signaux se divisent en 2nI + 1 pics, où n est le nombre de noyaux équivalents et I le spin nucléaire. Ces modèles de clivage fournissent des informations précieuses sur le radical. Dans un radical méthyle, par exemple, le spin électronique est couplé aux trois noyaux d’hydrogène actifs en spin. Le spectre EPR montre quatre pics (quatuor) avec des intensités de pic relatives dans un rapport de 1:3:3:1.

Dans le cas du radical 1,4-benzosémiquinone, l'électron non apparié est délocalisé sur le cycle et les atomes d'oxygène, rendant tous les protons équivalents. L'électron est couplé aux quatre protons équivalents, divisant le signal en cinq pics avec des intensités de pic relatives dans le rapport 1:4:6:4:1. La distance entre les pics est la constante de couplage hyperfine, qui est mesurée en unités gauss ou millitesla. L'ampleur de la constante de couplage indique la géométrie de divers radicaux.