1.11: Propiedades de los Núcleos Magnéticos de Interés para Problemas Orgánicos

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El Cuadro 1-1 muestra algunas de las propiedades magnéticas de núcleos de particular interés para los químicos orgánicos. La comparación de sensibilidades relativas a la detección de señales de RMN para diferentes núcleos es de particular importancia. Estas sensibilidades se computan para números iguales de núcleos a una intensidad de campo constante, que normalmente se toma lo más alta posible dentro de limitaciones de homogeneidad de campo, estabilidad, etc. La cifra de sensibilidad dada para los deuterones debe corregirse por su baja abundancia natural para tener una medida de la relativa facilidad de detección de señales de RMN de deuterio en material que contiene las proporciones naturales de los isótopos de hidrógeno. Se observa que los protones y el 19F son núcleos particularmente favorables para la observación. Las frecuencias de precesión de los núcleos se expresan en el Cuadro 1-1 en unidades de megaciclos por 10,000 gauss y se ve que cubren un rango muy amplio de valores. Para la espectroscopia de RMN de alta resolución, el oscilador rf debe ser extremadamente estable porque la estabilidad del oscilador es tan importante para una buena resolución como lo es la homogeneidad y estabilidad del campo magnético. Como es difícil hacer un oscilador altamente estable con una frecuencia continuamente variable, habitualmente se utilizan unidades de frecuencia fijas separadas establecidas en 3, 10, 20, 30, 40 y 60 Mc. Luego se ajusta el campo magnético para llevar las frecuencias de precesión nuclear a la frecuencia apropiada del oscilador. De esta manera, se puede cubrir una amplia gama de núcleos, manteniendo el campo magnético entre 5,000 y 14,000 gauss. En general, se elige la frecuencia del oscilador que corresponde al valor más alto posible del campo consistente con una buena homogeneidad y estabilidad debido a que la sensibilidad aumenta con la intensidad de campo al igual que la separación entre líneas de resonancia correspondientes a núcleos en diferentes ambientes químicos .

Cuadro 1-1. Propiedades magnéticas de Núcleos Representativos
Núcleo	Z	I	MC/Kgauss	% Abundancia natural	Sensibilización relativa*
1H	1	1/2	42.6	99.98	1.000
2H	1	1	6.5	0.016	0.0096
13C	6	1/2	10.7	1.11	0.016
14N	7	1	3.1	99.63	0.0010
15N	7	1/2	-4.3	0.37	0.0010
17O	8	5/2	-5.8	0.04	0.029
19F	9	1/2	40.1	100	0.834
31P	15	1/2	17.2	100	0.066

*Para números iguales de núcleos en campo constante.

En el Apéndice A se presenta un tratamiento más matemático de la absorción de resonancia nuclear con el propósito de dilucidar las diferencias entre los modos de absorción y dispersión y la naturaleza de ciertos ajustes de sonda que pueden influir en las formas de las curvas de señal de resonancia.