Resonancia magnetica nuclear

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Resonancia magnética nuclear

Historia
La espectroscopia de RMN fue desarrollada a finales de los años cuarenta para estudiar los núcleos atómicos. En 1951, los químicos descubrieron que la espectroscopia de resonancia magnética nuclear podía ser utilizada para determinar las estructuras de los compuestos orgánicos. Esta técnica espectroscópica puede utilizarse sólo para estudiar núcleosatómicos con un número impar de protones o neutrones (o de ambos). Esta situación se da en los átomos de 1H, 13C, 19F y 31P. Este tipo de núcleos son magnéticamente activos, es decir poseen espín, igual que los electrones, ya que los núcleos poseen carga positiva y poseen un movimiento de rotación sobre un eje que hace que se comporten como si fueran pequeños imanes.

La RMN en materia condensada fuedescubierta simultáneamente por 2 grupos de investigadores dirigidos por Bloch y Purcell (EEUU) en 1945. Estos científicos recibieron el premio Nobel en 1952 por su descubrimiento. La RMN se ha desarrollado como un poderoso método de análisis en Química a partir del descubrimiento del desplazamiento químico y el acoplamiento escalar espín-espín (1949-51). Los primeros equipos de RMN secomercializaron en la década de los 50 para el estudio de la RMN de protones. Se alcanzó un significativo incremento en sensibilidad con el desarrollo de la RMN a Transformada de Fourier desde fines de los años 60 , que hizo accesibles al registro rutinario a núclidos raros como el 13C. La introducción de técnicas multipulsos y la RMN Bidimensional marcó el desarrollo de esta temática en los años 70 y 80,estando asociados estos avances a la figura de Richard Ernst (Suiza) que recibió el Nobel de 1991 por sus aportes en estas direcciones. Desde mediados de los años 80 las aplicaciones de la RMN al estudio de la estructura y dinámica de las biomoléculas ha sido un campo muy fructífero de investigación. En el 2002 Kurt Wuttrich (Suiza) recibió el Nobel de Química por su contribución al estudio de laestructura tridimensional de biomoléculas mediante RMN. La RMN es hoy en día la técnica más poderosa para determinar estructuras químicas en solución. La RMN en fase sólida y el estudio de sistemas paramagnéticos ha hecho grandes progresos en las últimas décadas.
Cronología

Prehistoria 1921-1945
1921 O.Stern y W.Gerlach. Determinación experimental del espín del electrón
y de sucomportamiento cuántico. Z.f.Phys.(1921),8(110),1921.
1924 W.Pauli Hipótesis sobre la existencia del espín nuclear para explicar la estructura hiperfina de los espectros atómicos.
1938 I.I.Rabi, J.R.Zacharias, S.Millman and P.Kusch. I.I.Rabi. Primera señal de resonancia magnética nuclear reportada (se obtuvo con un flujo de LiCl). Phys.Rev.(1938)53,318. Rabi continuó estudiando la absorción de radiaciónpor parte de haces moleculares en presencia de un campo magnético externo (dihidrógeno), recibiendo el premio Nobel de Física en 1944.
1939 N.F.Ramsey. Primera tesis de Ph.D. sobre la resonancia magnética nuclear.
1942 Apareció por primera vez en una publicación científica el término "resonancia magnética nuclear". El autor de la publicación, C.J.Gorter, la atribuyó a I.I.Rabi.

RMN en fasecondensada. RMN de onda continua 1945-1966.
1945 Detección de RMN en fases condensadas llevada a cabo por dos grupos independientes en forma simultánea
1950 Descubrimiento del desplazamiento químico. Núcleos de un mismo tipo de núclido tienen frecuencias de resonancia diferentes en dependencia de sus constantes de blindaje respectivas.
1950 La relajación de los protones de agua se acelera por laadición de iones de metales de transición.
1951 J.T.Arnold, S.S.Dharmatti y M.E.Packard: primer espectro con líneas separadas para núcleos con diferentes entornos químicos en una molécula: espectro de RMN 1H del etanol. J.Chem. Phys.,(1951),19,507.

1951 Hahn y Maxwell/ Gutowsky, Mc Call y Slichter. Descubrimiento de la estructura fina (acoplamientos escalares) en los espectros de RMN y su...
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