Espectroscopia Rmn

Resonancia Magnética Nuclear

5.3 Espectrómetros de Resonancia Magnética Nuclear 5.3.1 Equipo de RMN a onda continua: RMN-OC Los primeros equipos de RMN trabajaban de forma análoga a los equipos dispersivos de UV e IR, alcanzando la condición de resonancia de los diferentes núcleos de una muestra por un variación continúa de la frecuencia de B 1 o de la intensidad del campo magnético estático B0 . Estos equipos son
B B B B

conocidos como RMN a onda continua (RMN-OC), un diagrama esquemático se muestra en la Figura 4.11. Describiremos brevemente sus componentes principales, antes de analizar en detalle los equipos de pulsos-transformada de Fourier (RMN-TF) que los han sustituido en las últimas décadas. 1.- Magneto o imán , generador del campo magnético estático B 0 que debe serintenso, homogéneo y
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estable (estas propiedades se discuten más adelante). 2.-Emisor de radiofrecuencias, para crear el campo oscilante B 1 a las frecuencias de resonancia
B B

(decenas a cientos de MHz) con intensidad moderada (B 1 ∼10 -7 T) para evitar saturación de las señales.
B B P P

Generalmente se logra la excitación de la muestra mediante un pequeño solenoide en cuyo interior seencuentra la muestra. 3.- Detector de radiofrecuencias, para medir la absorción de radiación por parte de la muestra al alcanzarse la condición de resonancia. En los equipos de RMN-OC se han utilizado dos tipos de detectores. El primer tipo, que utiliza sólo una bobina, fue desarrollado por Purcell (1946) y mejorado posteriormente por Bloemberger (1948): se detecta la resonancia por desbalance deun puente de radiofrecuencias conectado a la bobina única emisora-detectora. El segundo método utiliza 2 bobinas y es llamado método de inducción. En él se hace uso de la inducción magnética producida en un eje perpendicular a B 0 cuando el sistema entra en resonancia. Con este fin se sitúan en el entrehierro del
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imán dos bobinas (transmisora y receptora) con ejes en ángulo recto en elplano perpendicular a B 0 . La
B B

señal detectada en el receptor corresponde a la absorción de energía por los núcleos en resonancia y debe ser bien separada de la señal proveniente del transmisor, minimizando todo acoplamiento entre ambas bobinas. El método de inducción fue desarrollado inicialmente por Bloch (1946) y se aplica, con modificaciones, en los nuevos espectrómetros RMN-TF. 4.-Sistema de barrido para detectar sucesivamente todos los núcleos de interés en la muestra deben modificarse las relaciones frecuencia/campo en un intervalo que corresponda al de los
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desplazamientos químicos presentes. Esto puede lograrse por variación de la frecuencia de B 1 (barrido de frecuencias) o de la intensidad de B 0 (barrido de campo). La velocidad de barrido es del orden de 1
B BHz/s. Velocidades menores tienden a producir saturación con deformación y ensanchamiento de las señales. Barridos más rápidos pueden deformar las señales y hacer aparecer fenómenos transitorios
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indeseables como la oscilación transitoria denominada ringing. Para el registro de un espectro con un equipo RMN-OC se requieren al menos varios minutos. 5.- Sistemaportador de la muestra, la que se sitúa en un tubo de vidrio de paredes finas, generalmente de 5mm de diámetro interior, con el material de interés disuelto en un disolvente apropiado, preferentemente aprótico o deuterado. En RMN-OC, técnica poco sensible, las cantidades de sustancia requeridas para obtener un espectro de resonancia protónica son del orden de los miligramos Es frecuente someterla muestra a rotación (velocidades típicas de rotación 25Hz) para minimizar la posible inhomogeneidad del campo B 0 en el plano perpendicular al eje de rotación.
B B

Figura 5.12 Equipo de RMN a onda continua.

5.3.2 Técnica de pulsos-Transformada de Fourier La RMN es una técnica de baja sensibilidad debido a la pequeña diferencia de poblaciones entre el estado base y el excitado. La...