Ressonância Magnética Nuclear(RMN)

Introdução. História da RMN

� Em 1946 os físicos Bloch e Purcell,observaram pela 1a vez, o fenômeno de RMN.

� Em 1952 eles ganharam o premio Nobel de� Em 1952 eles ganharam o premio Nobel defísica por essas descobertas.

� Na atualidade, a RMN é empregada comoferramenta indispensável pelos químicos,biólogos, físicos e na medicina.

Princípios Básicos da RMN

� RMN: Fenômeno que ocorre quando os núcleos decertos átomos são imersos num campo magnéticoestático e expostos a um segundo campo magnéticooscilante.oscilante.

� Alguns núcleos experimentam este fenômeno,outros não, depende se eles possuem umapropriedade chamada spin.

Os núcleos de alguns elementos se comportamcomo se fossem magnetos pequenos girando aoredor do eixo. Essa propriedade chama-se spin

nuclear (I).

O Fenômeno Base da Ressonância

A absorção da energia por um núcleo em giro

Quando o próton é colocado num campomagnético externo, o spin se alinha a favor econtra o campo.

Essas 2 orientações são chamadas de estados despin αααα e ββββ.

ωωωω = 60 MHz

Ocorre absorção

1/2-

= 60 MHzνννν

O processo de RMN

BO

1/2-+1/2

Se ν ν ν ν = ωωωω, a energía será absorvida e o spin se invertirá.

RMN

O excesso populacional dos núcleos é diretamenteproporcional a forca do campo magnético externo.

Tabela. Variação de excesso de núcleos de 1H a várias freqüências.

Freqüência Núcleos em Excesso

60 960 9

80 12

100 16

200 32

300 48

600 96

Espectrômetro de RMN de 300 MHz

O espectro de RMN-1HO espectro de RMN- H

Características Importantes do Espectrode RMN

� O Deslocamento Químico

� Área do Sinal (integral)

� Multiplicidade do Sinal

� A Constante de Acoplamento

Definição. É a diferença entre a

O Deslocamento Químico

Definição. É a diferença entre aposição de absorção do H como H padrão, geralmente o TMS.

Deslocamentos Químicos de RMN-1H

Deslocamentos Químicos de RMN-13C

A Origem do Deslocamento Químico (δδδδ)

Quando um átomo é exposto a um campo magnético

(Bo), os elétrons circulam ao redor desse Bo aplicado.

Isto resulta no efeito de blindagem diamagnética.

Blindagem diamagnética de um núcleo

Núcleos em diferentes ambientes químicosapresentarão diferentes freqüências de absorçõespelo grau de blindagem ou desblindagem, seja pelaeletronegatividade dos átomos vizinhos ou peloefeito de Anisotropia Diamagnética.

A diferença entre essa freqüência de absorção comrelação a um determinado núcleo-referência(padrão) é denominado deslocamento químico (δδδδ).

Desblindagem no etileno e blindagem no acetileno causados por correntes eletrônicas

H2C CH2 δδδδ=5,8

HC CH δδδδ=2,9

Anisotropia Diamagnética

No benzeno, a circulação dos elétrons π cria um

desblindamento nos núcleos dos hidrogênios.

δδδδ = 7,26δδδδ = 7,26

Integração

Determinação da área debaixo da Determinação da área debaixo da curva em cada sinal

Esta área é proporcional ao no de Hs que gera cada sinal

Multiplicidade dos Sinais

SPIN-SPIN SPLITTING SPIN-SPIN SPLITTING

Em RMN-1H

Exemplos de espectros de RMN-1H

Exemplos de espectros de RMN-13Cespectros de RMN-13C