RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

BIOORGÁNICA
QUIMICO BACTERIOLOGO Y PARACITOLOGO

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
H1 Y C13




RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN)
La espectroscopia de resonancia magnética nuclear se utiliza para la determinación de una estructura orgánica.
La RMN se utiliza para estudiar una amplia variedad de núcleos, como 1H,13C, 15N, 19F, 31P.
La resonancia magnética más útil es la del protón 1H y de la carbono-13.
Un núcleo con un número atómico o de masa impar tiene un espín nuclear que puede ser observado por espectrómetro RMN.
Un protón es el núcleo más sencillo y con número atómico 1, esto implica que tiene un espín nuclear. Cuando el protón ejerce un movimiento giratorio se comporta como una corrienteeléctrica en un espira de alambre y genera un campo magnético que se conoce como momento magnético.
Al colocar un protón es un campo magnético externo (B0) se requiere que el momento magnético del protón se alinee ya sea en el mismo sentido del campo magnético externo o en sentido contrario al campo.

En ausencia de un campo magnético externo, los espines de los núcleos magnéticos se orientan alazar.
Al estado de energía más bajo con el protón alineado con el campo magnético se le conoce como estado de espín alfa (α). Al estado de energía más alto con el protón alineado en contra del campo magnético externo se lo conoce como estado de espín (β).

Si se irradian los núcleos orientados con radiación electromagnética de la frecuencia apropiada, la absorción de energía ocurre y el estado demenor energía invierte su espín al estado de mayor energía. Cuando ocurre la inversión del espín, se dice que los núcleos magnéticos están en resonancia con la radiación aplicada, de ahí el nombre de resonancia magnética nuclear.
La frecuencia exacta necesaria para la resonancia depende de la fuerza del campo magnético externo y de la identidad de los núcleos. Si se aplica un campo magnéticomuy fuerte, es mayor de la diferencia de energía entre los dos estado de espín. Si se aplica un campo magnético más débil, se requiere menos energía para efectuar la transición entre los estados de espín nucleares.

Protección de los núcleos
Todos los núcleos en las moléculas están rodeados por electrones. Cuando se aplica a la molécula un campo magnético externo, los electrones que se muevenalrededor de los núcleos aplican por sí mismos pequeños campos magnéticos locales; estos campos magnéticos locales actúan en posición al campo aplicado de tal manera que el campo efectivo sentido por el núcleo es un poco más débil que el campo aplicado.
Al describir este efecto de los campos locales, decimos que los núcleos están protegidos del efecto total del campo aplicado por los electrones quelo rodean. Debido a que cada núcleo químicamente distinto en una molécula está en un ambiente electrónico ligeramente diferente cada núcleo está protegido hasta cierto punto un poco diferente y los campos magnéticos efectivos sentidos por cada uno son ligeramente diferentes.

ESPECTÓMETRO DE RMN
Se disuelve una muestra orgánica en un disolvente adecuado por lo general deuteriocloroformo, CDCl3,el cual no tiene hidrógenos y se coloca en un tubo de vidrio delgado entre los polos de un imán. El fuerte campo magnético ocasiona que los núcleos se alineen en una de las dos orientaciones posibles y se irradia la muestra con energía de radiofrecuencia. Si la frecuencia de la irradiación rf se mantiene constante y varía la fuerza del campo magnético aplicado, cada núcleo se pone resonancia auna fuerza del campo ligeramente diferente. Un detector sensible monitorea la absorción de energía de rf, luego se amplifica la señal electrónica y se muestra en un monitor como pico.

Los espectros de RMN se representan en gráficas que muestran la fuerza del campo aplicado. La parte izquierda de la gráfica es el lado de campo bajo y los núcleos están menos protegidos, la parte derecha es el...