espectroscopia de ressonância magnética nuclear (rmn)
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Espectroscopia de Ressonância Magnética
Nuclear (RMN)Parte 4
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Descrição clássica da RMN
• Núcleo com spin ! = 1/2 e &' positivo• Campo magnético () na direção *
Módulo do spin nuclear
! = +,
+, + 1 ℏ = /0/1
, ℏComponente * do spin nuclear
!2 = ± +,ℏ
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Descrição clássica da RMN
Ângulo com o eixo !
cos % = '(|'|
= 1/21/2 3
% = 54,7°
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Descrição clássica da RMN
Precessão• Interação entre momento magnético e campo
magnético gera torque• Momento magnético gira ao redor do eixo ! com ângulo " constante• Frequência de precessão (Larmor)
# = %2' ()
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Vetor magnetização
• Magnetização! ∝ ∑$%
• Componentes & e ':() = (+ = 0
• Componente -:(. ∝ ∑/.,%
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Efeito de um pulso em !"• Campo magnético #$ perpendicular a %• Precessão de % ao redor da direção de #$
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Frequência de precessão& = (
2* #$
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Efeito de um pulso em !"Rotação proporcional a duração do pulso
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# ∝ %&'()*# = , %&'()*
Frequência de precessão- = .
20 12Período de precessão
3 = 20.12
Em um período completo: # = 20
20 = , 20.12, = .12
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Efeito de um pulso em !"
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# = % &'()*+ % = ,-.
# = ,-.&'()*+
Geralmente escolhe-se a duração do pulso para fazer # = 90° (pulso a 90˚)
Conforme o sistema de spin retorna ao equilíbrio, as componentes do vetor magnetização, 2, são medidas.
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Decaimento livre de indução (FID)
Componente ! do vetor magnetização
"# $ ∝ &'(/*+
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RMN com transformada de Fourier (RMN-FT)Transformada de Fourier relaciona espectros no domínio do tempo e no domínio da frequência
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Relaxação do spin
Processo de retorno dos spins ao equilíbrio
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Componente !:
"# $ − "& ∝ ()*/,-
./: tempo de relaxação longitudinal ou spin-rede
Componente 0:
"1 $ ∝ ()*/,2
.3: tempo de relaxação transversal ou spin-spin
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Desacoplamento do spin
13C (I=1/2), 1H (I=1/2)
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Desacoplamento do spin
1H : espécie de spin abundante (99,985% do H)13C: espécie de spin diluído (1,1%)
Não é necessário levar em conta o acoplamento spin-spin 13C–13C
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Desacoplamento do spin
• Irradiação com segunda fonte de rádio frequência ressonante e intensa provoca transições rápidas dos prótons.• 13C sofre a ação de uma orientação média
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Desacoplamento do spin
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RMN bidimensional
• Combinação de pulsos e transformada de Fourier permitem registrar dados em dois eixos• Espectroscopia de correlação (COSY)
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RMN bidimensional
• Picos diagonais: equivalente ao espectro unidimensional• Picos cruzados (fora da diagonal): indicam
acoplamentos entre os núcleos
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RMN 2D – 2-nitropropano
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RMN 2D – Acetato de isopentila
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