4.7: Espectroscopía de RMN ¹H
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Obsérvese que en esta discusión, se emplea la palabra “protón” para “átomo de hidrógeno”, ya que es el protón en el núcleo del isótopo 1H que se observa en estos experimentos. Aunque 2 H (deuterio) y 3 H (tritio) también son activos en NMR, absorben a frecuencias que son diferentes a las utilizadas en la RMN de 1H. El isótopo 1H también es mucho más común que los otros dos, por lo que la espectroscopia de RMN 1H se realiza de manera más conveniente que la espectroscopia de RMN 2H.
La espectroscopía de RMN 1H proporciona más tipos de información que un enfoque típico de RMN de 13 C. En la espectroscopía de RMN de 13 C, obtenemos información sobre el entorno de cada átomo de carbono único en una molécula. Podemos decir la geometría del átomo de carbono por su desplazamiento, y también podemos decir un poco sobre qué otros átomos están cerca.
Ese tipo de información es revelada por el desplazamiento químico del átomo de carbono, donde el pico correspondiente a ese carbono se muestra a lo largo del eje x del espectro. La espectroscopia 1H también da información de desplazamiento químico, y es muy similar al cambio en la espectroscopia de 13 C. Si entiendes el cambio en el carbono, entenderás el cambio en el protón.
La espectroscopia de RMN 1H puede ser cuantitativa. No sólo se puede decir qué tipo de protones hay en un recinto, sino que también se puede decir cuántos de cada uno tiene. El espectro podría decirte que tienes un protón de un tipo y dos protones idénticos de otro tipo. Recuerde que en un espectro de 13 C, podríamos ver dos carbonos que se veían idénticos entre sí porque la molécula es simétrica. Podríamos tener otro carbono que sea diferente a esos dos. Todo un espectro de 13 C te diría es que había dos tipos diferentes de carbonos. No obtendríamos indicios de que en realidad había tres carbonos: dos de un tipo y uno de otro. Sin embargo, un espectro de 1 H dará ese tipo de detalles.
La espectroscopía de RMN 1H nos da información sobre conectividad. En la espectroscopia de 13 C, solo sabemos que tenemos un montón de carbonos diferentes en algunos entornos diferentes. Podría haber varias formas diferentes en que esos carbonos podrían conectarse entre sí. Con la espectroscopia 1H, suele ser mucho más obvio qué protones van en qué orden a lo largo de la molécula.
En las siguientes secciones se analizarán estos diferentes aspectos de la espectroscopia de RMN 1H, uno a la vez.