Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (rmn)

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Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN)


Introducción:

La espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) es una técnica empleada principalmente en la elucidación de estructuras moleculares, aunque también se puede emplear con fines cuantitativos.
Algunos núcleos atómicos sometidos a un campo magnético externo absorben radiación electromagnética en la región de lasfrecuencias de radio o radiofrecuencias. Como la frecuencia exacta de esta absorción depende del entorno de estos núcleos, se puede emplear para determinar la estructura de la molécula en donde se encuentran éstos.
Para que se pueda emplear la técnica los núcleos deben tener un momento magnético distinto de cero. Esta condición no la cumplen los núcleos con número másico y atómico Par (comoel 12C, 16O, 32S). Los núcleos más importantes en química orgánica son: 1H, 13C, 31P, 19F y 15N. Otros núcleos importantes: 7Li, 11B, 27Al, 29Si, 77Se, 117Sn, 195Pt, 199Hg,203Tl, 205Tl, 207Pb
Se prefieren los núcleos de número cuántico de espín nuclear igual a 1/2, ya que carecen de un momento cuadrupolar eléctrico que produce un ensanchamiento de las señales de RMN. También es mejor que el isótopo seaabundante en la naturaleza, ya que la intensidad de la señal dependerá de la concentración de esos núcleos activos. Por eso, uno de los más útiles en la elucidación de estructuras es el 1H, dando lugar a la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protón. También es importante en química orgánica el 13C, aunque se trata de un núcleo poco abundante y poco sensible.
La técnica se ha empleadoen química orgánica, química inorgánica y bioquímica. La misma tecnología también ha terminado por extenderse a otros campos, por ejemplo en medicina, en donde se obtienen imágenes por resonancia magnética.


Teoría Básica:

Los núcleos de numerosos átomos presentan el fenómeno de RM cuando son colocados en un campo magnético e irradícales con energía proveniente de un oscilador de radiofrecuencia. Sin embargo solo aquellos núcleos atómicos que poseen la propiedad física llamada espin diferente a cero mostraron absorción y emisión de energía en estas condiciones .

Desplazamiento Químico:

Describe la dependencia de los niveles de energía magnética del núcleo con el ambiente electrónico de la molécula. El núcleo de un átomo puede poseer un momento magnético (espin nuclear) el queentrega diferentes niveles de energía.

Desdoblamiento de Señales:

Se origina cuando los espines magnéticos de dos tipos diferentes de protones interaccionan cuando esta interacción ocurre se dice que los protones estan acoplados magnéticamente. El desplazamiento de Spin- Spin se explica teniendo en cuenta todos los posibles espines individuales de los protones.

El desdoblamiento de Spin esuna propiedad reciproca, es decir, si un protón desdobla a otro, el segundo protón debe desdoblar al primero.

Cuando los protones tienden a alinearse con respecto a un campo magnético externo, puede ocurrir entre ellos una interacción a lo que le denominamos acoplamiento Spin- Spin.

El acoplamiento spin-spin entre los átomos de carbono germinales se puede producir si los hidrógenos tienendistintos entornos (no equivalentes)


Propiedades Magnéticas del núcleo:

Ciertos músculos se comparten como si estuvieran girando debido a que estan cargados, y una carga eléctrica que gira produce un campo magnético.

Acoplamiento Spin- Spin:

La mayoría de los ejemplo de acoplamiento espín-espín implican el acoplamiento entre protones que están separados por tres enlaces, por lo queestán unidas a los átomos de carbono adyacentes.
El acoplamiento es uno de los fenómenos más observados cuando los hidrógenos se unen a los átomos de carbono adyacentes. El acoplamiento espín-espín entre los átomos de carbono germinales se puede producir si los hidrógenos tienen distintos entornos (no equivalentes).

En la mayoría de los casos de acoplamiento espín-espín implican acoplamiento...
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