teorÍa de rmn fri
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TEORÍA DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA
PROTÓNICA (H-RMN)
PROFRA. LILIANA SALDÍVAR Y OSORIO
ELABORÓ FRIDA BELMONT FLORES
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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
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Núcleo con spin impar
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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?
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Diagrama esquemático de un espectrómetro de RMN
Generalmente intensidad constante
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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
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TMS
H3C Si
CH3
CH3
CH3
H3C NH3C O
H3C C
Apantallamiento
Electronegatividad
DESPLAZAMIENTOS APROXIMADOS DEL CH3 EN FUNCIÓN DEL ÁTOMO CONTIGUO
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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
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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
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Efecto del spin de los protones del metileno(CH2) sobre la absorción de los protones del grupo metilo vecino, en el bromoetano
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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
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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
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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
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EJEMPLO:
Cl
H2C
CH2
I
ElectronegatividadCl > I
ApantallamientoI > Cl
Cl
H2C
CH2
I
Cl
H2C
CH2
I
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EJEMPLO:
ElectronegatividadCl = Cl
ApantallamientoCl
Cl
H2C
CH2
Cl
Cl
H2C
CH2
Cl
• 1 señal (protones equivalentes)
• Triplete que integra para 4 hidrógenos
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EJEMPLO:
ElectronegatividadO > Cl
ApantallamientoCl > O
Cl
H2C
CH2
OHCl
H2C
CH2
OH
La barra indica que la señal desaparece con
D2O
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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