Resonacia Magnetica Part 1

RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE PROTÓN:
APLICACIONES EN QUÍMICA ORGÁNICA

José Elguero e Ibon Alkorta
Instituto de Química Médica, Centro de Química Orgánica 'Manuel Lora Tamayo', CSIC,
Juan de la Cierva 3, E-28006 Madrid, España, E-mail: iqmbe17@iqm.csic.es & ibon@ iqm.csic.es
Carmen Pardo
Departamento de Química Orgánica I, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Complutense,
E-28040Madrid, España, E-mail: chpardo@quim.ucm.es
Rosa M. Claramunt y María Dolores Santa María
Departamento de Química Orgánica y Biología, Facultad de Ciencias, UNED, Senda del Rey, 9, E28040 Madrid, España, E-mail: rclaramunt@ccia.uned.es & dsanta@ccia.uned.es

Parte 1
I

Introducción y generalidades

II

Propiedades magnéticas del núcleo
a. Algunas nociones
b. Diferentes tipos denúcleos

III

Efecto de un campo magnético sobre un núcleo de espín no nulo
a. Subniveles energéticos: número cuántico magnético, m
b. Transiciones entre dos subniveles, relación de Bohr
c. Introducción de la componente magnética B1: su papel. Relación de Larmor

IV

Procesos de relajación
a. Comparación de las diferentes espectroscopias: caso de la espectroscopia hertziana
b. Población delos diferentes estados: ley de distribución de Boltzmann
c. Señal no estacionaria: temperatura de espín (calentamiento de radiofrecuencia)
d. Papel de los otros núcleos. Procesos de relajación
e. Relajación espín-retículo (o espín-red)
f. Relajación espín-espín: componente estática y componente giratoria

1

g. Influencia del estado físico de la muestra sobre la banda de absorción
h.Anchura de bandas: iones paramagnéticos; momento eléctrico cuadrupolar
i. Saturación. Potencia del campo B1
V

La señal en RMN
a. Posición, multiplicidad, intensidad (integración)
b. Las referencias internas y externas
c. Escala δ
d. Disolventes

VI

Mapas de correlación estructura - desplazamiento químico
a. Resolución
b. Mapas de entorno próximo y lejano

Anexo 1

Parte 2
VIITeoría del desplazamiento químico: primera parte
a. Valor absoluto y relativo
b. Caso del protón. Productos perdeuterados
c. Corriente diamagnética local (CDL): acercamiento de los niveles Zeeman
- átomo
- molécula: influencia de la estructura sobre las CDL
d. Corriente paramagnética local (CPL, término II).
e. Efecto de las CPL de los átomos sobre los otros átomos
- directamente unidos:acetilenos, aldehídos
- efecto a larga distancia

VIII

Teoría del desplazamiento químico: segunda parte. Efectos a larga distancia
a. Introducción
b. Susceptibilidades magnéticas
c. Simetría de los enlaces: anisotropía magnética
d. Ecuación de McConnell: problemas de su aplicación
e. Ecuación de McConnell: caso de enlaces con simetría cilíndrica. Curvas de
isoapantallamiento.

2f. Ecuación de Mc Connell: caso de los enlaces sin simetría: C=C, C=O, NO2
g. Ecuación de ApSimon: dipolo no puntual, metilo en libre rotación
h. Cálculos de Guy
i. Otros efectos a larga distancia: eléctrico y van der Waals
j. Importancia relativa de los términos ∆δmag, ∆δel y ∆δW
IX

Teoría del desplazamiento químico: tercera parte
a. Efecto de las corrientes interatómicas: Pople, Waugh yFessenden, Johnson y
Bovey. Curvas de isoapantallamiento del benceno
b. Correcta utilización de la fórmula de Johnson y Bovey
c. Anisotropía de los anillos de tres eslabones

X

Teoría del desplazamiento químico: cuarta parte. Efecto de los disolventes
a. Cambio de disolvente y cambio de producto
b. Teoría del campo de reacción: modelo de Onsager
c. Efecto de los disolventes que formanenlaces de hidrógeno
d. Desplazamientos inducidos por los disolventes aromáticos (ASIS). Origen del
fenómeno: complejo 1:1. Reglas empíricas de Connolley-McCrindle y de Williams.
Efectos estéricos

Parte 3
XI

Estructura fina debida al acoplamiento espín-espín
a. Introducción
b. Origen del fenómeno: espín de los electrones de enlace. Mecanismo de RamseyPurcell: acoplamiento indirecto...