2.1: Introducción. El parámetro de desplazamiento químico

En la Fig. 2-1 se muestra un espectro de RMN protónica de baja resolución de alcohol etílico a un campo de 9,400 gauss y una frecuencia de oscilador de 40 Mc. Las tres líneas de resonancia corresponden a protones con diferentes frecuencias de precesión, que entran en resonancia con la frecuencia del oscilador a diferentes valores del campo magnético. Las áreas bajo los picos se encuentran aproximadamente en la proporción 1:2:3, como se esperaría si cada pico correspondiera a los protones de etanol OH, CH2 y CH3 químicamente diferentes. Estas asignaciones han sido fundamentadas por estudios de otros alcoholes y sustitución de deuterio por hidrógeno. Así, si el protón hidroxílico del alcohol etílico es reemplazado por deuterio, el pico de resonancia a la izquierda desaparece. Sin duda, el deuterio puede dar una señal de resonancia nuclear, pero la referencia al Cuadro 1-1 muestra que su frecuencia de resonancia sería de 6.1 Mc a 9,400 gauss. Por lo tanto, con un oscilador de 40-Mc, no se observaría la resonancia de deuterio hasta que el campo magnético alcanzara los 58,000 gauss, que es 10 ⁶ veces el barrido total mostrado en la Fig. 2-1.

Se encuentra que el espaciamiento entre las líneas de absorción de etanol es directamente proporcional al campo magnético, y si se opera a una frecuencia de oscilador de 30 Mc y un campo de 7,000 gauss, las líneas de resonancia están separadas tres cuartos. Las diferencias dependientes del campo entre las posiciones de las líneas de resonancia se denominan “desplazamientos químicos” y surgen porque las líneas de fuerza del campo magnético aplicado tienden a desviarse de los núcleos por un efecto de blindaje diamagnético (pero también pueden ser giradas por un efecto paramagnético de segundo orden) del entorno electrones. El grado de blindaje diamagnético es directamente proporcional al campo aplicado, y por lo tanto los desplazamientos químicos son directamente proporcionales al campo magnético. Para que los trabajadores con equipos de RMN que tengan diferentes frecuencias de oscilador y campos magnéticos puedan tener una base simple para la comparación de espectros, es común reportar posiciones de líneas de resonancia en términos de un parámetro adimensional\( \delta\), que es la constante de proporcionalidad entre resonancia frecuencia e intensidad de campo. Por lo general,\( \delta\) se expresa en relación con alguna sustancia estándar para protones habitualmente agua, benceno o ciclohexano, cada uno de los cuales tiene una sola línea de resonancia.

\( \delta = \frac {Hsample — Hreference}{Hreference} \)x 10 ⁶