TEORÍA DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA

PROTÓNICA (H-RMN)

PROFRA. LILIANA SALDÍVAR Y OSORIO

ELABORÓ FRIDA BELMONT FLORES

Ejemplos: 1H, 13C, 15N , 17O, 19F y 31P

MÁS EMPLEADOS:

12C tiene # par de protones Spines apareados Señal anulada

¿NÚCLEO MAGNÉTICO?

• # impar de protones, neutrones o ambos

• Es capaz de originar una señal de resonancia

C-RMNH-RMN

Núcleo con spin impar

Núcleo magnético Cambio de orientación

Radiación incidente

RESONANCIA

Diferencia de energía entre el nuevo estado y el basal

Si la diferencia de energía es igual a la energía de radiación

RESONANCIAABSORCIÓN DE ENERGÍA

ESPECTRO

¿QUÉ OCURRE EN LOS NÚCLEOS ATÓMICOS?

Diagrama esquemático de un espectrómetro de RMN

Generalmente intensidad constante

Apantallamiento

APANTALLAMIENTO

Apantallar ~ Cubrir, tapar, hacer sombra.

• Los electrones moleculares circulantes apantallan(cubren) al protón con respecto a la acción del campo magnético externo.

• Los distintos protones de la molécula tienen un entorno electrónico diferente y diferente apantallamiento.

• Los átomos electronegativos tienden a desapantallar por ser ELECTROATRACTORES y dejar desprotegido al protón

TMS

H3C Si

CH3

CH3

CH3

H3C NH3C O

H3C C

Apantallamiento

Electronegatividad

DESPLAZAMIENTOS APROXIMADOS DEL CH3 EN FUNCIÓN DEL ÁTOMO CONTIGUO

ACOPLAMIENTO SPIN-SPIN

Prediciendo un espectro…

Molécula: Bromoetano

# de Carbonos con H : 2Electronegatividad: Br>CApantallamiento: CH3 > CH2

H3C

CH2

Br

# de señales esperadas: 2

Espectro obtenido…

2 grupos de señales:•1 triplete del CH3•1 cuartete del CH2

Si dos tipos de protones estructuralmente distintos se encuentran en carbonos adyacentes, se origina una interacción entre el spin nuclear de dichos hidrógenos, que da lugar a una mayor complejidad del espectro

En espectro anterior:-La absorción del CH3 está desdoblada en un triplete-La absorción del CH2 está desdoblada en un cuartete

ACOPLAMIENTO SPIN-SPIN DESDOBLAMIENTO

EXPLICACIÓN DEL TRIPLETE, señal del CH3 influenciado por el CH2

Posibles disposiciones del

spin nuclear de los protones

del metileno

Señal del doble de

tamaño que las otras

Efecto del spin de los protones del metileno(CH2) sobre la absorción de los protones del grupo metilo vecino, en el bromoetano

De modo que para CH2 afectado por CH3 quedará:

Señales del triple de tamaño que las otras

REGLA: MULTIPLICIDAD = n+1 ; n= # de hidrógenos en el C adyacente

NÚMERO RELATIVO DE PROTONES

•Integrando el área bajo la curva de las señales

Espectro H-RMN integrado electrónicamente del ciclopentanol, en el que se representa el trazo de la integración

SEÑALES QUE DESAPARECEN CON D2O

•Heteroátomo-H• -OH• -NH2• -COOH• -SH• etc..

•Heteroátomo-D• -OD• -ND2• -COOD• -SD• etc..

Agua deuterada (D2O)

VISIBLE INVISIBLE

La desaparición de la señal indica la presencia de un heteroátomo

EJEMPLO:

Cl

H2C

CH2

I

ElectronegatividadCl > I

ApantallamientoI > Cl

Cl

H2C

CH2

I

Cl

H2C

CH2

I

EJEMPLO:

ElectronegatividadCl = Cl

ApantallamientoCl

Cl

H2C

CH2

Cl

Cl

H2C

CH2

Cl

• 1 señal (protones equivalentes)

• Triplete que integra para 4 hidrógenos

EJEMPLO:

ElectronegatividadO > Cl

ApantallamientoCl > O

Cl

H2C

CH2

OHCl

H2C

CH2

OH

La barra indica que la señal desaparece con

D2O

BIBLIOGRAFÍA

•Dupont Durst. QUÍMICA ORGÁNICA EXPERIMENTAL. Ed Reverté. 1985• Weininger Stephen. QUÍMICA ORGÁNICA. Ed Reverté. 1988• McMurry John. QUÍMICA ORGÁNICA. 6ª edición. Learning Editores. 2005