Espectroscopia de resonancia nuclear magnética

Tecnológico De Estudios Superiores De Ecatepec



Introducción
La espectrometría de resonancia magnética nuclear (RMN), más comúnmente conocida como espectrometría RMN, es una técnica que explota las propiedades magnéticas de ciertos núcleos. Las aplicaciones más importantes para su uso en química orgánica son la espectrometría RMN de protones y la de carbono-13. En principio, la RMN esaplicable a cualquier núcleo que posea espín.
Pueden obtenerse muchos tipos de información mediante un espectro RMN. Al igual que se utiliza la espectrometría de infrarrojos para identificar grupos funcionales, el análisis de un espectro RMN unidimensional proporciona información sobre el número y tipo de entidades químicas en una molécula.
El impacto de la espectrometría RMN en las ciencias naturales hasido sustancial.
Puede utilizarse, entre otras cosas, para estudiar mezclas de analitos, para comprender efectos dinámicos como el cambio en la temperatura y los mecanismos de reacción, y es una herramienta de valor incalculable para la comprensión de la estructura y función de las proteínas y los ácidos nucleicos. Este tipo de espectrometría se puede aplicar a una amplia variedad de muestras,tanto en solución como en estado sólido.
















Contenido
Espectroscopia de RMN
Tipos de RMN
Teoría de la RMN: Descripción cuántica de la RMN
Niveles de energía de un Campo Magnético
Distribución de las partículas entre los estados cuánticos magnéticos
Descripción clásica de la RMN
Procesos de absorción de la onda continua y de relajación en RMN
Espectrómetro RMN
Componentes de losespectrómetros de transformada de Fourier
Aplicaciones de la RMN de Protón
RMN del Carbono-13 y sus aplicaciones
RMN de otros núcleos
RMN de transformada de Fourier
Imagen por RMN
Utilidades de la RMI
Funcionamiento de los equipos
Algunas imágenes por RMN
Fuentes de energía
Cuestionario
Conclusiones
Fuentes de información





ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
RMN: Se basa en la medida de laabsorción de la radiación electromagnética en la región de las radiofrecuencias aproximadamente de 4 a 900 MHz .
La espectroscopia de RMN es una de las principales técnicas empleadas para obtener información física, química, electrónica y estructural sobre moléculas. Es una poderosa serie de metodologías que proveen información sobre la topología, dinámica y estructura tridimensional demoléculas en solución y en estado sólido.
Un poco de Historia …

1924: Las bases teóricas del RMN fueron propuestas
por W. Pauli.



1946: Bloch y Purcell demuestran que los núcleos en un campo magnético intenso absorben radiación electromagnética.




1953: Varian Associates comercializaron el primer espectrómetro de alta resolución, para estudios estructurales químicos.



Tipos de RMN

Espectrómetrode RMN con Onda Continua (CW): Son semejantes en principio a los instrumentos ópticos de absorción en que se minoriza la señal de absorción a medida que se barre lentamente la frecuencia de la fuente.
Espectrómetro de RMN de impulsos o de transformada de Fourier (FT/RMN): En este tipo de instrumentos, la muestra se irradia con impulsos periódicos de energía RF que atraviesan la muestraperpendicularmente al campo magnético.
TEORÍA DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
DESCRIPCIÓN CUÁNTICA DE LA RMN
Para explicar las propiedades de ciertos núcleos, es necesario suponer que giran alrededor de un eje y por ende tienen las siguientes propiedades:
Espín.
Momento angular p cuyas componentes poseen los valores de I, I-1, I – 2, …, - I
Numero cuántico de espín I.
Estados discretos 2I + 1.componentes de P con valores de I, I-1, I – 2, …, - I.
Momento magnético de un núcleo

Estado cuántico magnético observables m, con m = I, I-1, I – 2, …, - I.

NIVELES DE ENERGÍA EN UN CAMPO MAGNÉTICO






Sustituyendo el valor de ΔE en la ecuación de Plank, tenemos que:









DISTRIBUCIÓN DE LAS PARTÍCULAS ENTRE LOS ESTADOS CUÁNTICOS MAGNÉTICOS
Cuando los núcleos se colocan en un campo...