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programa de químico industrial
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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)
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 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
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 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
Sistemas de Acoplamiento(Sistemas de Spins)Sistemas de 3 spins
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
Sistemas de Acoplamiento(Sistemas de Spins)Sistemas de 4 spins
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
Sistemas de Acoplamiento(Sistemas de Spins)Sistemas de 5 spins
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
Sistemas de Acoplamiento(Sistemas de Spins)Sistemas de 7 spins
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
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 APT
El Experimento APTCH2 y CCH3 y CH
Espectro DEPTCH2CH + CH3CH
RMN 13C
Metilos (CH3)Metilenos (CH2)Metinos (CH)Todos los carbonos protonadosEspectro DEPT