Espectrometría De Resonancia Magnética Nuclear
Páginas: 10 (2488 palabras)
Publicado: 2 de mayo de 2012
Espectrometría de resonancia magnética nuclear
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 es aplicable a cualquiernúcleo 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 ha sidosustancial. 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 lasproteínas y los ácidos nucleicos. Este tipo de espectrometría se puede aplicar a una amplia variedad de muestras, tanto en solucióncomo en estado sólido.
TÉCNICAS BÁSICAS DE ESPECTROMETRÍA RMN
Cuando se sitúan dentro de un campo magnético, los núcleos activos de RMN (como el 1 H, o el 13 C) absorben a una frecuencia característica del isótopo. La frecuencia de resonancia, la energía de la absorción y la intensidad de la señal son proporcionales a la fuerza del campo magnético. Por ejemplo, en un campo magnético de 21 Tesla,los protones resuenan a 900 MHz. Es común referirse a un imán de 21 T como imán de 900 MHz, aunque distintos núcleos resuenan a una frecuencia diferente en este campo.
En el campo magnético terrestre, los mismos núcleos resuenan en frecuencias de audio. Este efecto se utiliza en los espectrómetros RMN y otros instrumentos. Debido a que estos instrumentos son fáciles de transportar y baratos, amenudo se utilizan para la enseñanza y el trabajo de campo.
Desplazamiento químico
Dependiendo del entorno químico local, los diferentes protones en una molécula resuenan a frecuencias ligeramente diferentes. Dado que tanto este desplazamiento como la frecuencia de resonancia fundamental son directamente proporcionales a la fuerza del campo magnético, el desplazamiento de frecuencia se convierte enun campo independiente de valor adimensional conocido como desplazamiento químico. El desplazamiento químico se reporta como una medida relativa de algunas frecuencias de resonancia de referencia. (Para los núcleos 1 H, 13 C, y 29 Si, se usa como referencia el tetrametilsilano o TMS.) Esta diferencia entre la frecuencia de la señal y la frecuencia de la referencia se divide por la frecuencia de laseñal de referencia para obtener el desplazamiento químico. Los desplazamientos de frecuencia son muy pequeños en comparación con la frecuencia RMN fundamental. Un desplazamiento de frecuencia típico podría ser de 100 Hz, en comparación con una frecuencia RMN fundamental de 100 MHz, por lo que el desplazamiento químico se expresa generalmente en partes por millón (ppm).
Mediante la comprensiónde los diferentes entornos químicos, el desplazamiento químico puede ser utilizado para obtener información estructural sobre la molécula en una muestra. La conversión de los datos en bruto a esta información se llama asignación del espectro. Por ejemplo, para el espectro 1H-RMN del etanol (CH3CH2OH), cabría esperar tres señales específicas en tres desplazamientos químicos específicos: uno para losgrupos CH3, uno para el grupo CH2 y otro para el grupo OH. Un grupo CH3 típico tiene un desplazamiento de alrededor de 1 ppm, un CH2 adjunto a un OH tiene un desplazamiento de alrededor de 4 ppm y un OH tiene un desplazamiento en torno a 2-3 ppm, dependiendo del disolvente utilizado.
A causa del movimiento molecular a temperatura ambiente, los tres protones metilo alcanzan un promedio durante...
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 es aplicable a cualquiernúcleo 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 ha sidosustancial. 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 lasproteínas y los ácidos nucleicos. Este tipo de espectrometría se puede aplicar a una amplia variedad de muestras, tanto en solucióncomo en estado sólido.
TÉCNICAS BÁSICAS DE ESPECTROMETRÍA RMN
Cuando se sitúan dentro de un campo magnético, los núcleos activos de RMN (como el 1 H, o el 13 C) absorben a una frecuencia característica del isótopo. La frecuencia de resonancia, la energía de la absorción y la intensidad de la señal son proporcionales a la fuerza del campo magnético. Por ejemplo, en un campo magnético de 21 Tesla,los protones resuenan a 900 MHz. Es común referirse a un imán de 21 T como imán de 900 MHz, aunque distintos núcleos resuenan a una frecuencia diferente en este campo.
En el campo magnético terrestre, los mismos núcleos resuenan en frecuencias de audio. Este efecto se utiliza en los espectrómetros RMN y otros instrumentos. Debido a que estos instrumentos son fáciles de transportar y baratos, amenudo se utilizan para la enseñanza y el trabajo de campo.
Desplazamiento químico
Dependiendo del entorno químico local, los diferentes protones en una molécula resuenan a frecuencias ligeramente diferentes. Dado que tanto este desplazamiento como la frecuencia de resonancia fundamental son directamente proporcionales a la fuerza del campo magnético, el desplazamiento de frecuencia se convierte enun campo independiente de valor adimensional conocido como desplazamiento químico. El desplazamiento químico se reporta como una medida relativa de algunas frecuencias de resonancia de referencia. (Para los núcleos 1 H, 13 C, y 29 Si, se usa como referencia el tetrametilsilano o TMS.) Esta diferencia entre la frecuencia de la señal y la frecuencia de la referencia se divide por la frecuencia de laseñal de referencia para obtener el desplazamiento químico. Los desplazamientos de frecuencia son muy pequeños en comparación con la frecuencia RMN fundamental. Un desplazamiento de frecuencia típico podría ser de 100 Hz, en comparación con una frecuencia RMN fundamental de 100 MHz, por lo que el desplazamiento químico se expresa generalmente en partes por millón (ppm).
Mediante la comprensiónde los diferentes entornos químicos, el desplazamiento químico puede ser utilizado para obtener información estructural sobre la molécula en una muestra. La conversión de los datos en bruto a esta información se llama asignación del espectro. Por ejemplo, para el espectro 1H-RMN del etanol (CH3CH2OH), cabría esperar tres señales específicas en tres desplazamientos químicos específicos: uno para losgrupos CH3, uno para el grupo CH2 y otro para el grupo OH. Un grupo CH3 típico tiene un desplazamiento de alrededor de 1 ppm, un CH2 adjunto a un OH tiene un desplazamiento de alrededor de 4 ppm y un OH tiene un desplazamiento en torno a 2-3 ppm, dependiendo del disolvente utilizado.
A causa del movimiento molecular a temperatura ambiente, los tres protones metilo alcanzan un promedio durante...
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