ESPECTROS EN RMN COLOMBIA

TEMA 10.
ESPECTROSCOPIA DE
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

1. Fundamentos físicos de la espectroscopia de RMN.
2. El espectrómetro de resonancia magnética nuclear.
3. Resonancia magnética nuclear de 1H. Apantallamiento o
protección magnética por los electrones.
4. El espectro de RMN de 1H.
4.1. Curvas de integración.
4.2 Desacoplamiento espín-espín.
4.3. Constantes de acoplamiento.
5.Interpretación de los espectros de resonancia magnética nuclear
de 1H.
6. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C

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Fundamentos de Química Orgánica

Tema 10. Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear.
1. Fundamentos físicos de la espectroscopia de RMN. 2. El espectrómetro de
resonancia

magnética

nuclear.

3.

Resonancia

magnética

nuclear

de

1H.

Apantallamiento o protección magnética por los electrones. 4. El espectro de RMN de
1

H. 4.1. Curvas de integración. 4.2 Desacoplamiento espín-espín. 4.3. Constantes de

acoplamiento. 5. Interpretación de los espectros de resonancia magnética nuclear de
1

H. 6. Espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C

1. Fundamentos físicos la espectroscopia de RMN
Laespectroscopia 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 núcleos atómicos con un número impar de protones o
neutrones (ode ambos). Esta situación se da en los átomos de 1H,

13

C,

19

F 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.
En ausencia de campo magnético, los espines nucleares se orientanal azar. Sin
embargo cuando una muestra se coloca en un campo magnético, tal y como se
muestra en la siguiente figura, los núcleos con espín positivo se orientan en la misma
dirección del campo, en un estado de mínima energía denominado estado de espín α,
mientras que los núcleos con espín negativo se orientan en dirección opuesta a la del
campo magnético, en un estado de mayor energíadenominado estado de espín β.

Estados de espín

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Tema 10

Existen más núcleos en el estado de espín α que en el β pero aunque la
diferencia de población no es enorme sí que es suficiente para establecer las bases de
la espectroscopia de RMN.
La diferencia de energía entre los dos estados de espín α y β, depende de la
fuerza del campo magnético aplicado H0. Cuanto mayor sea el campomagnético,
mayor diferencia energética habrá entre los dos estados de espín. En la siguiente
gráfica se representa el aumento de la diferencia energética entre los estados de espín
con el aumento de la fuerza del campo magnético.

estado de espín-β
β

estado de espín-α
α

H0

Cuando una muestra que contiene un compuesto orgánico es irradiada
brevemente por un pulso intenso de radiación,los núcleos en el estado de espín α son
promovidos al estado de espín β. Esta radiación se encuentra en la región de las
radiofrecuencias (rf) del espectro electromagnético por eso se le denomina radiación
rf. Cuando los núcleos vuelven a su estado inicial emiten señales cuya frecuencia
depende de la diferencia de energía (∆E) entre los estados de espín α y β. El
espectrómetro de RMN detectaestas señales y las registra como una gráfica de
frecuencias frente a intensidad, que es el llamado espectro de RMN. El término
resonancia magnética nuclear procede del hecho de que los núcleos están en
resonancia con la radiofrecuencia o la radiación rf. Es decir, los núcleos pasan de un
estado de espín a otro como respuesta a la radiación rf a la que son sometidos. La

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