4.7: Espectroscopía de RMN ¹H

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 79109

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

La espectroscopía de RMN ^1H se usa con más frecuencia que la RMN de ¹³ C, en parte porque los espectros de protones son mucho más fáciles de obtener que los espectros El isótopo ¹³ C solo está presente en aproximadamente 1% de los átomos de carbono, y eso dificulta su detección. El isótopo ¹ H es casi 99% abundante, lo que ayuda a que sea más fácil de observar. Otra ventaja es que la espectroscopia de RMN ^1H brinda más información que la RMN de ¹³ C, como lo descubrirás más adelante.

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.