Presentaci

1
RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR  
R. M. N.
2
(No Transcript)
3
Se utiliza para estudiar una serie de núcleos
como
1H 13C, 15N, 19F y
31P.
 
Los más usados son
1H
y 13C
por ser estos los principales componentes de
moléculas orgánicas.
4
El spin de protón genera un
campo magnético llamado momento
magnético, debido al movimiento
de la carga eléctrica ().
5
(No Transcript)
6
En un campo magnético fuerte, la diferencia de
energía
 
entre los dos spin a y ß es mayor que en un
campo débil
y se expresa por la ecuación
?E h ? Ho Donde ?E diferencia de
E entre estados 2?
? y ?

h
constante de Plank
Ho fuerza del campo magnético
externo
? velocidad de giro magnético 27.753

gauss/s para el protón.
7
Para un campo magnético externo de 25.000 gauss
la diferencia de E entre los dos estados de spin
es pequeña (10-5kcal/mol) . Esta pequeña
diferencia de E es detectable por la técnica
RMN.  
Cuando un protón interactúa con un fotón con la E
electromagnética necesaria para pasar del spin ?
al ?, el núcleo se alinea en la dirección del
campo magnético absorbiendo esta E y pasando de ?
a ? alineándose en contra del campo magnético.
8
Luego un núcleo expuesto a la combinación de
campo magnético y radiación electromagnética se
dice que está en resonancia. El espectrómetro
detecta esta diferencia de E.
Los actuales equipos operan a frecuencias entre
100 a 400MHz correspondientes a campos entre
23.486 y 93.945 gauss.
9
Los protones no se encuentran desnudos, sino
rodeados por electrones, los cuales los protegen
del campo magnético externo. Estos electrones
circundantes generan a su vez un pequeño campo
magnético inducido, el cual se opone al campo
magnético externo.
El campo inducido en el núcleo es más débil que
el externo, el núcleo está apantallado. Luego el
campo externo debe aumentarse para que ocurra la
resonancia a una frecuencia dada. Al aplicar un
campo externo de 14.092 gauss (Ho) la ?E
necesaria para entrar en resonancia (salto de ? a
?) es de 60MHz.  
10
  Pero dado el campo inducido por los electrones
alrededor del núcleo, el Ho baja a 14091,7 gauss,
luego no se alcanza la E necesaria para entrar en
resonancia. Es necesario aumentar el Ho a 14092,3
gauss y así entrar en resonancia..  
Afortunadamente los protones con entorno químico
diferentes están apantallados por cantidades
diferentes. En el CH3OH el O más electronegativo
que el C atrae la densidad electrónica alrededor
del OH, el protón de éste no está tan apantallado
como lo están los protones del metilo, por lo que
este protón absorbe a menor campo que el protón
del metilo.  
11
(No Transcript)
12
(CH3)4 Si TETRAMETILSILANO e.n. Si 1.8

e.n. C 2.5
   p.p.m. desplaz. a
campo bajo desde TMS(Hz) frecuencia
total del equipo (MHz) El desplazamiento
químico de un protón absorbe en un
espectrofotómetro de 60MHz a 426Hz   426 Hz/
60MHz 7,1p.p.m.
 
13
Desplazamiento químico nombre que se le da a la
posición de un pico en el espectro. Para fijar la
escala en el espectro, se necesita un standard.
Este standard es a menudo tetrametilsilano, o
TMS. Se emplea el TMS porque es la molécula más
apantallada que existe y sus protones son
equivalentes. Por lo tanto, debería verse como un
solo pico, que puede fijar el punto 0 en el
espectro. Ese es el pico que usted observa arriba
en 0.
14
    Desplazamientos químicos en haluros de
alquilo CH3X     X
F OH Cl Br I   e.n.
4,1 3,5 2,8 2,7 2,2   ?
(p.p.m.) 4,3 3,4 3.0 2,7
2,2 A mayor e.n. del átomo mas atrae electrones
y los protones estan muy desapantallados luego
absorben a campo bajo                            
                 
15
Desplazamiento quimico depende de la distancia
desde los protones

• H H H H protones
  distantes menos
• H C C C C H desprotegidos
  1.7-1.3 0.4
• H H H H

H H H H H C C C C Br
protones ? desapantallados
por 3.4-0.9
2.5ppm H H H H
16
Tabla de algunos de los muchos desplazamientos
químicos posibles en 1H NMR (dados en partes por
millón, o ppm) y los protones asociados a dichos
desplazamientos, que están resaltados en rojo.
protón desplazamiento químico (ppm) etano
(H3C-CH3) 1.25 propano
(H3C-CH2-CH3) 1.17 ciclopropano (C3H6)
0.22 ciclopentano (C5H10)
1.40 ciclohexano (C6H12)
1.35 tolueno (H3C-C6H5)
2.87 estireno (H2CCH-C6H5) 5.09 estireno
(H2CCH-C6H5) 6.68
17
Aromáticos orto
meta para benceno (C6H6)
7.54 7.54
7.54 tolueno (H3C-C6H5)
7.16 7.16
7.16 estireno (H2CCH-C6H5) 7.24
7.24 7.24 bromobenceno
(Br-C6H5) 7.49 7.14
7.24 fenol (HO-C6H5)
6.77 7.13 6.87
 
18
El Nº de absorciones diferentes implica cuantos
tipos diferentes de protones están presentes. La
cantidad de apantallamiento mostrada por las
absorciones depende de la estructura electrónica
cercana a cada protón. La intensidad de la señal
implica cuantos protones de cada tipo están
presentes. El desdoblamiento de la señal indica
el entorno de los protones.                

       
19
El Nº de absorciones diferentes implica cuantos
tipos diferentes de protones están presentes. La
intensidad de la señal implica cuantos protones
de cada tipo están presentes.
     
 

 
El desdoblamiento de la señal.
indica el entorno de los protones
20
Desplazamientos químicos d (p.p.m.)     Las
variaciones de las absorciones provenientes de
los apantallamientos y desapantallamientos se
llaman desplazamientos químicos.   Estos
representan las diferencias ( en partes por
millón) entre la frecuencia de resonancia del
protón observado y la de un compuesto de
referencia ( tetrametilsilano).   Debido a que
el Si es menos E.N. que el C, los grupos metilo
serán muy ricos en electrones y sus protones
estarán apantallados y absorberán a campos
altos.    
21
(No Transcript)
22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
(No Transcript)
25
(No Transcript)
26
(No Transcript)
27
(No Transcript)
28
(No Transcript)