03-Resonancia Magnetica

Dr. Oscar Garca-BarradasUnidad de Servicios de Apoyo en Resolucin Analtica

Universidad [email protected] Magntica NuclearFundamento, Conceptos Bsicosy Aplicaciones

Historia de la ResonanciaMagntica Nuclear

RMN en Otras Universidades

Universidad Veracruzana(Xalapa)

Constitucin de la Materia(Las Partculas Fundamentales)

Constitucin de la Materia(Propiedades de las Partculas Atmicas)

Constitucin de la Materia(El Ncleo del Atomo)

Protn + Neutrn+ ElectrnAtomoConstitucin de la Materia(El Atomo)

Constitucin de la Materia(Propiedades de los Atomos)

AtomosOHHMolculasOHHConstitucin de la Materia(Las Molculas)

Constitucin de la Materia(La Materia)

El Espectro Electromagntico

Las Tcnicas EspectroscpicasAbsorcinAbsorcinmximalnAbsorcin

Constitucin de la Materia(Tipos de Ncleos)

El Spin Nuclear

El Fenmeno de la ResonanciaMagntica NuclearEn presencia de un campo magnticoEn ausencia de un campo magntico

Efecto Nuclear Zeeman

Efecto Nuclear ZeemanNo. Orientaciones = 2I + 1m = I, I-1, I-2,......., -I+1, -I

Distribucin Trmica de BoltzmannDP = 0.0000082

El Fenmeno de la ResonanciaMagntica NuclearEnerga-1/2-1/2+1/2+1/2rfEspectro de RMN

Condiciones para la RMN

La Frecuencia de Larmor

Frecuencias de Observacin

Propiedades de los Ncleos1/23/33/21/215/21/23/21/21/23/21/21/23/23/21/21/21/21/21/21/21/21/25/21/21/21/21/21/21/21/21/2Spin26.75110.3968.5836.72631.9324-3.626625.16667.076-5.31410.8292.62120.86445.1016.70217.2245-1.3106-0.842-1.0825-1.2445-5.6727-5.934-9.5301-9.97085.351-2.2134.7121.11310.6165.754.76915.4385.5968g(x 107 rad T-1 s-1)10038.86232.08425.1447.22413.55794.07726.45119.86540.489.7983.23119.06825.05427.0064.8993.1474.0464.65221.20522.18235.62532.2720.0078.27217.6144.1612.30321.49417.82757.7120.92Frec a 2.35 T99.9892.5880.421.10899.630.0371001004.710075.532.197.5850.5449.4610010051.8248.1812.7512.267.618.5810010014.3114.41.6433.816.8470.522.6Abundancianatural1H7Li11B13C14N17O19F23Na29Si31P35Cl57Fe77Se79Br81Br89Y103Rh107Ag109Ag111Cd113Cd117Sn119Sn127I169Tm171Yb183W187Os195Pt199Hg205Tl207PbIstopo

La Tcnica de Pulsos

La Transformada de Fourierf(w) = f(t)eiwtdt

El FID(Free Induction Decay)

Contenedores de Muestra

Disolventes Usados en RMN 1HCloroformo-dCDCl3Metanol-d4CD3ODAcetona-d6(CD3)2COBenceno-d6C6D6Acetonitrilo-d3CD3CNPiridina-d5C5D5NDimetilsulfxido-d6(CD3)2SOCloruro de metileno-d2CD2Cl2Oxido de deuterio-d2D2O

Disolventes Usados en RMN 1H

Disolventes Usados en RMN-1H

Qu Informacin nos Proporcionaun Espectro de RMN 1H?

El Espectro de RMN 1HIntegracin 5.0 2.0 3.0 Campo AltoCampo Bajo1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5Desplazamiento Qumico (d)CH3CH2Ph

Nmero de seales(Protones equivalentes y no equivalentes)

Protones equivalentes12345678910

12345678910Protones equivalentes

12345678910Protones equivalentes1,4-Dioxano

1.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8Protones no equivalentes

Protones no equivalentes12345678910

Protones no equivalentes12345678910C3H6O2

Desplazamiento Qumico(Fenmenos de Proteccin y Desproteccin)

El Desplazamiento QumicoDesplazamiento qumico (ppm) =106 x (Desplazamiento qumico Hz)Frec. del espectrmetro HzSi 1 ppm de 1,000,000 = 1Entonces: 1 ppm de 60,000,000 = 601 ppm de 300,000,000 = 300, etc

El Desplazamiento Qumico(Efectos de Proteccin y Desproteccin)

d (ppm)eCNOFIBrClGrupoPeriodoEl Desplazamiento Qumico(Efectos de Proteccin y Desproteccin)

El Desplazamiento Qumico(Efectos de Proteccin y Desproteccin)12345678910

El Desplazamiento Qumico(Efectos de Proteccin y Desproteccin)1.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8

1.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8El Desplazamiento Qumico(Efectos de Proteccin y Desproteccin)

El Desplazamiento Qumico(Efectos de Proteccin y Desproteccin)

Multiplicidad(Relacin entre Ncleos)

Multiplicidad(Intensidad relativa de las seales en multipletes)M = 2nI + 1

Justificacin de la Regla 2nI + 112113311.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.2abcabc

Integral(Nmero de Hidrgenos)

La Integral12345678910

2.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5 5.0 3.0

1.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0 4.0 6.0

2.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5 3.0 9.0

3.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.5 2.0 12.0

1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0

Sistemas de Acoplamiento(Sistemas de Spins)AX o AMX: Las diferencias en desplazamiento qumico son grandes.

AB o ABC: Las diferencias en desplazamiento qumico son pequeas.

AnBn, implica la presencia de grupos de ncleos magnticamente equivalentes

Ncleos magnticamente equivalentes tienen desplazamientos qumicos idnticosy todos ellos se acoplan de manera similar a otros ncleos fuera del grupo.

1.401.451.501.551.301.351.401.451.001.051.101.151.201.251.301.35Sistemas AisladosA3A2A9

El Sistema A312345678910

Sistemas de Acoplamiento(Sistemas de Spins)Sistemas de 2 spins

Sistema AX

Sistema AB

Los Sistemas AX y AB

El Sistema AX3.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0


Sistema AX2

Sistema AB2

Sistema AMX

Sistema ABX

Sistema ABC

El Sistema AX21.101.151.201.251.301.35AX

El Sistema AX2

6.646.666.686.706.726.746.765.705.725.745.765.785.215.225.235.245.255.265.275.285.29JtransJtransJcisJgemJgemJcisEl Sistema AMX

El Sistema AMX1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5


Sistema AX3

Sistema AB3

Sistema A2X2

Sistema A2B2

Sistema AAXX

Sistema AABB

El Sistema AX31.101.151.201.251.301.351.40AX

El Sistema AX31.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.0

El Sistema A2X21.101.151.201.251.301.351.40AX

El Sistema A2X22.903.003.103.203.303.403.503.603.70


Sistema A2X3

Sistema A2B3

El Sistema A2X31.101.151.201.251.301.351.40AX

EtanolEl Sistema A2X31.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8


Sistema AX6

El Sistema AX6

0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.2El Sistema AX6

Sistemas de Acoplamiento Aromticos(Sistemas de spins en compuestos aromticos)Los 6 hidrgenos del bencenoson equivalentes12345678910

6.606.807.007.207.407.60 2.0 3.0 Sistemas de Acoplamiento Aromticos(Sistemas de spins en compuestos aromticos)ab

Sistemas de Acoplamiento Aromticos(Sistemas de spins en compuestos aromticos)

El Sistema AABB3.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.57.707.807.908.008.108.20aabb

6.957.007.057.107.157.20amxJortoJmetaJortoJmetaJortoJortoSistemas de Acoplamiento Aromticos(Sistemas de spins en compuestos aromticos)

6.906.957.007.057.107.157.207.25amxJortoJmetaJortoJmetaJparaJparaSistemas de Acoplamiento Aromticos(Sistemas de spins en compuestos aromticos)

JmetaJmeta6.906.957.007.057.107.157.207.25JmetaJmetaJmetaJmetaSistemas de Acoplamiento Aromticos(Sistemas de spins en compuestos aromticos)amx

Anlisis de GruposFuncionales por RMN

Alcanos

Alquenos1.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.85.05.25.45.65.8 1.0 2.0 3.0

Alquenos1.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.24.44.64.85.05.25.45.6

Alquinos1.001.201.401.601.802.002.20

3.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.5Alquinos

Alcoholes1.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0

Alcoholes3.203.403.603.804.004.20

Aminas0.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.2

Aminas3.23.43.63.84.04.24.44.64.85.05.25.45.65.86.06.26.46.66.87.07.27.4

Cetonas0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8

Cetonas2.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0

Aldehdos2.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0

Aldehdos

Acidos Carboxlicos1.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.010.511.0

Acidos Carboxlicos1234567891011

Esteres1.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.04.2

Esteres1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5

Haluros de Acido0.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0

Haluros de Acido1.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.2

Amidas1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.0

Amidas1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.5

Qu Informacin nos Proporcionaun Espectro de RMN 13C?

Disolventes Usados en RMN 13C2nI + 12(1)(1) + 1 = 32(3)(1) + 1 = 72(3)(1) + 1 = 7

Tiempo de relajacin

2030405060708090100110120130140150160170180El Espectro de RMN 13C(Espectro desacoplado)

El Espectro de RMN 13C(Reglas de multiplicidad en espectros acoplados)

El Espectro de RMN 13C(Espectro desacoplado vs espectro acoplado)Espectro acoplado20304050607080901001101201301401501601701802030405060708090100110120130140150160170180Espectro desacoplado

Espectros acoplado y desacopladopara el colesterol

El Experimento APT

El Experimento APTCH2 y CCH3 y CH

Espectro DEPTCH2CH + CH3CH

RMN 13C

Metilos (CH3)Metilenos (CH2)Metinos (CH)Todos los carbonos protonadosEspectro DEPT

03-Resonancia Magnetica

Documents

Transcript of 03-Resonancia Magnetica