12: Espectroscopia de resonancia magnética nuclear
- Page ID
- 76596
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\(\newcommand{\avec}{\mathbf a}\) \(\newcommand{\bvec}{\mathbf b}\) \(\newcommand{\cvec}{\mathbf c}\) \(\newcommand{\dvec}{\mathbf d}\) \(\newcommand{\dtil}{\widetilde{\mathbf d}}\) \(\newcommand{\evec}{\mathbf e}\) \(\newcommand{\fvec}{\mathbf f}\) \(\newcommand{\nvec}{\mathbf n}\) \(\newcommand{\pvec}{\mathbf p}\) \(\newcommand{\qvec}{\mathbf q}\) \(\newcommand{\svec}{\mathbf s}\) \(\newcommand{\tvec}{\mathbf t}\) \(\newcommand{\uvec}{\mathbf u}\) \(\newcommand{\vvec}{\mathbf v}\) \(\newcommand{\wvec}{\mathbf w}\) \(\newcommand{\xvec}{\mathbf x}\) \(\newcommand{\yvec}{\mathbf y}\) \(\newcommand{\zvec}{\mathbf z}\) \(\newcommand{\rvec}{\mathbf r}\) \(\newcommand{\mvec}{\mathbf m}\) \(\newcommand{\zerovec}{\mathbf 0}\) \(\newcommand{\onevec}{\mathbf 1}\) \(\newcommand{\real}{\mathbb R}\) \(\newcommand{\twovec}[2]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\ctwovec}[2]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\threevec}[3]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cthreevec}[3]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fourvec}[4]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfourvec}[4]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\fivevec}[5]{\left[\begin{array}{r}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\cfivevec}[5]{\left[\begin{array}{c}#1 \\ #2 \\ #3 \\ #4 \\ #5 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\mattwo}[4]{\left[\begin{array}{rr}#1 \amp #2 \\ #3 \amp #4 \\ \end{array}\right]}\) \(\newcommand{\laspan}[1]{\text{Span}\{#1\}}\) \(\newcommand{\bcal}{\cal B}\) \(\newcommand{\ccal}{\cal C}\) \(\newcommand{\scal}{\cal S}\) \(\newcommand{\wcal}{\cal W}\) \(\newcommand{\ecal}{\cal E}\) \(\newcommand{\coords}[2]{\left\{#1\right\}_{#2}}\) \(\newcommand{\gray}[1]{\color{gray}{#1}}\) \(\newcommand{\lgray}[1]{\color{lightgray}{#1}}\) \(\newcommand{\rank}{\operatorname{rank}}\) \(\newcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\col}{\text{Col}}\) \(\renewcommand{\row}{\text{Row}}\) \(\newcommand{\nul}{\text{Nul}}\) \(\newcommand{\var}{\text{Var}}\) \(\newcommand{\corr}{\text{corr}}\) \(\newcommand{\len}[1]{\left|#1\right|}\) \(\newcommand{\bbar}{\overline{\bvec}}\) \(\newcommand{\bhat}{\widehat{\bvec}}\) \(\newcommand{\bperp}{\bvec^\perp}\) \(\newcommand{\xhat}{\widehat{\xvec}}\) \(\newcommand{\vhat}{\widehat{\vvec}}\) \(\newcommand{\uhat}{\widehat{\uvec}}\) \(\newcommand{\what}{\widehat{\wvec}}\) \(\newcommand{\Sighat}{\widehat{\Sigma}}\) \(\newcommand{\lt}{<}\) \(\newcommand{\gt}{>}\) \(\newcommand{\amp}{&}\) \(\definecolor{fillinmathshade}{gray}{0.9}\)Objetivos de aprendizaje
Después de leer este capítulo y completar TODOS los ejercicios, un estudiante puede ser capaz de
- explicar cómo funcionan los espectrómetros de RMN 1H - refiérase a la sección 12.1
- interpretar los desplazamientos químicos de los espectros de RMN 1H en cuanto se relacionan con el blindaje y deshielding - refiérase a las secciones 12.2 y 12.14
- explicar la escala delta de los espectros de RMN 1H - refiérase a la sección 12.3
- reconocer protones equivalentes dentro de un compuesto orgánico - refiérase a la sección 12.4
- correlacionar las características estructurales del grupo funcional con los desplazamientos químicos - consulte la sección 12.5
- determinar la relación de protones a partir de datos de integración de picos de espectros de RMN 1H - consulte la sección 12.6
- explicar e interpretar patrones de división de espín-espín en espectros de RMN 1H - consulte la sección 12.7
- explicar e interpretar patrones de división de espín-espín en espectros de RMN 1H - consulte la sección 12.8
- describe ejemplos de algunos usos de la espectroscopía de RMN 1H - refiérase a la sección 12.9
- explicar cómo funcionan los espectrómetros de RMN de 13 C - consulte la sección 12.10
- interpretar los desplazamientos químicos de 13 espectros de RMN C para determinar las características estructurales de los compuestos orgánicos - consulte las secciones 12.11 y 12.14
- explicar cómo se usa DEPT (mejora sin distorsión por transferencia de polarización) para determinar el número de hidrógenos unidos a cada carbono - consulte la sección 12.12
- describe algunos usos de la espectroscopia de RMN 13 C - refiérase a la sección 12.13
- 12.1: Teoría de la Resonancia Magnética Nuclear (RMN)
- La Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) utiliza la radiación electromagnética de ondas de radio para sondear las interacciones electrónicas locales de un núcleo.
- 12.2: Espectros de RMN - una introducción y visión general
- El espectro de RMN para acetato de metilo se usa como ejemplo para introducir espectros de RMN.
- 12.3: Desplazamientos Químicos y Blindaje
- El desplazamiento químico es la frecuencia resonante de un núcleo en relación con un estándar en un campo magnético (a menudo TMS). La posición y el número de desplazamientos químicos proporcionan información estructural sobre una molécula. Se discuten algunos factores que influyen en los cambios químicos.
- 12.4: Espectroscopia de RMN 1H y equivalencia de protones
- En un campo magnético externo aplicado, los protones en diferentes ubicaciones de una molécula tienen diferentes frecuencias de resonancia, debido a que se encuentran en entornos electrónicos no idénticos. Los protones equivalentes experimentan el mismo entorno electrónico.
- 12.5: Grupos Funcionales y Desplazamientos Químicos en Espectroscopía de RMN 1H
- Una idea aproximada de los cambios químicos de los tipos de protones más comunes es útil a la hora de interpretar los espectros de RMN 1H.
- 12.6: Integración de Absorciones de RMN 1H- Recuento de protones
- La relación de áreas de señal de protones se correlaciona con la relación protónica de un compuesto proporcionando información estructural útil.
- 12.7: División Spin-Spin en espectros de RMN 1H
- Los picos se pueden dividir en multipletes cuando el campo magnético experimentado por los protones de un grupo está influenciado por los arreglos de espín de los protones en un grupo adyacente. La división ocurre principalmente entre hidrógenos no equivalentes que están separados por tres enlaces.
- 12.8: Patrones de división Spin-Spin más complejos
- Se introducen algunos factores que crean espectros de RMN 1H más complejos.
- 12.9: Usos de la espectroscopia de RMN 1H
- La eficacia de dos reacciones orgánicas sintéticas se comparan y discuten utilizando datos de espectros de 1H RMN.
- 12.10: Espectroscopía de RMN 1³C
- El isótopo 12C del carbono -que representa hasta aproximadamente el 99% de los carbonos en las moléculas orgánicas- no tiene un momento magnético nuclear y, por lo tanto, es inactivo a NMR. Afortunadamente para los químicos orgánicos, sin embargo, el isótopo 13C, que representa la mayor parte del 1% restante de los átomos de carbono en la naturaleza, tiene un momento magnético al igual que los protones. La mayor parte de lo que hemos aprendido sobre la espectroscopía de RMN 1H también se aplica a la RMN 13C, aunque existen varias diferencias importantes.
- 12.11: Desplazamientos Químicos e Interpretación de Espectros de RMN 13C
- Los desplazamientos químicos C-13 son análogos a los desplazamientos químicos de protones y están influenciados por el ambiente electromagnético de los átomos de carbono.
- 12.12: Espectroscopia de RMN 1³C y DEPT
- DEPT (Mejora sin distorsión por transferencia de polarización) nos permite determinar cuántos hidrógenos están unidos a cada carbono.
- 12.13: Usos de espectroscopía de RMN 1³C
- Se discuten varias aplicaciones de laboratorio de la RMN C-13.
- 12.14: Más ejemplos de RMN
- Se discuten ejemplos adicionales de elucidación de estructuras usando RMN. Algunos ejemplos combinan datos espectrales de RMN de protones y C-13. Algunos ejemplos también incluyen datos espectrales de masas.
- 12.15: Espectros de RMN de muestra
- Se exploran varios espectros de RMN de protones animados.