3.1: El espectro de etanol de alta resolución

El espectro de etanol mostrado en la Fig. 2-1 se obtuvo con un grado de resolución muy por debajo del rutinario posible para espectrómetros de RMN comerciales. Bajo alta resolución, los espectros protónicos de derivados etílicos muestran un número considerablemente mayor de líneas: la resonancia CH ₂ se divide en cuatro líneas principales y la resonancia CH ₃ en tres líneas principales. Aún mayor resolución como es posible con un oscilador extremadamente estable y un campo magnético altamente homogéneo muestra que cada una de estas líneas tiene una estructura fina, como se muestra en la Fig. 3-1. Aquí nos ocuparemos únicamente de la división de primer orden, ya que la explicación de la división de orden superior está bastante involucrada.

El mecanismo por el cual los protones de un grupo etilo producen siete líneas principales de resonancia es interesante e importante para las teorías de estructura así como para las determinaciones estructurales. En primer lugar, se podría inferir que la división de las líneas CH ₂ y CH ₃ es evidencia de diferentes tipos de hidrógenos de metileno y metilo químicamente diferentes. Sin embargo, la estructura fina no es un fenómeno de desplazamiento químico. Esto se demuestra al observar el espectro a dos frecuencias diferentes de oscilador (e intensidad de campo) por lo que las líneas principales de los patrones de metilo y metileno se acercan o se separan más, mientras que el espaciamiento del patrón principal de cuatro y tres de estructura fina permanece inalterado, mostrado en la Fig. 3-2 . Por lo tanto, concluimos que las diferentes líneas no se deben a hidrógenos químicamente diferentes entre los grupos metileno y metilo, respectivamente. Esta conclusión está, por supuesto, de acuerdo con la experiencia química. Se puede demostrar que la división independiente del campo representada por el espaciado entre líneas J surge de la interacción entre los momentos magnéticos de un grupo de hidrógenos y el otro. La forma en que esto se produce se ilustrará con la ayuda de un ejemplo simple pero experimentalmente irrealizable.