resonancia magnÉtica nuclear -...

27
RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Upload: others

Post on 28-Oct-2019

18 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

RESONANCIA MAGNÉTICA

NUCLEAR

LUCÍA HERNÁNDEZ

GARCIADIEGO

Page 2: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

RESONANCIA MAGNÉTICA

NUCLEAR

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

La resonancia magnética nuclear

es un método espectral basado

en las propiedades

magnéticas de los núcleos

Page 3: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

TIPOS DE NÚCLEOS

Espín nuclear, I = 0

Momento angular, p = 0

Momento magnético, µ = 0

Momento cuadrupolar, Q = 0

Espín nuclear, I = 1/2

Momento angular, p = 1/2 h

Momento magnético, µ ≠ 0 ( µ =

γ·p)

Momento cuadrupolar, Q = 0

1H, 13C, 15N, 19F, 31P12C, 18O, 32S,… en general todos los

núcleos que tienen masa atómica

A y número atómico Z ambas

pares.

NÚCLEOS ESFÉRICOS

Page 4: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

TIPOS DE NÚCLEOS

1I

Espín nuclear, I = 1

Momento magnético, µ ≠ 0

Momento cuadrupolar, Q > 0

Espín nuclear, I > 1

Momento magnético, µ ≠ 0

Momento cuadrupolar, Q < 0

17O (I = 5/2), 35Cl (I = 3/2)2H, 14N

NÚCLEOS ELIPSOIDALES

ELIPSOIDE PROLATO ELIPSOIDE OBLATO

Page 5: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

En ausencia de un campo

magnético externo, los

espines nucleares se

orientan al azar

Cuando una muestra se coloca en un

campo magnético, los núcleos con

espín positivo se orientan en la

misma dirección del campo (estado

de espín a), mientras que los núcleos

con espín negativo se orientan en

dirección opuesta a la del campo

magnético (estado de espín ß).

𝐸 =𝛾ℎ

4𝜋𝐵0

𝐸 = −𝛾ℎ

4𝜋𝐵0

Page 6: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

𝐸 =𝛾ℎ

4𝜋𝐵0

𝐸 = −𝛾ℎ

4𝜋𝐵0

• ΔΕ diferencia en energía =𝛾ℎ

2𝜋𝐵0

• 𝑘𝐵 constante de Boltzman = 1,38 x 10−23𝐽𝐾−1

• T temperatura

• 𝛾 razón giromagnética. (1H g = 2.675 x 108 / Ts)

• h constante de Planck = 6.626 x 10−34𝐽 ∗ 𝑠

LEY DE BOLTZMAN

𝑛𝛽

𝑛𝛼= 𝑒

ቁ−(∆𝐸𝑘𝐵𝑇

Ejemplo:

Bo = 4.69 Ts

T = 20oC (293oK)

𝑛𝛽

𝑛𝛼=¿ ?

Page 7: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

La diferencia de energía entre los dos estados de espín a y ß,

depende de la fuerza del campo magnético aplicado (B0).

Cuanto mayor sea el campo magnético, mayor diferencia

energética habrá entre los dos estados de espín

Page 8: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

rf

02

BhhE

g

g = radio

giromagnético

1H g = 2.675 x 108 / Ts

Page 9: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

INSTRUMENTACIÓN

Page 10: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

INSTRUMENTACIÓN

Page 11: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

INSTRUMENTACIÓN

Page 12: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

INSTRUMENTACIÓN

Page 13: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

INSTRUMENTACIÓN

Page 14: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• DESPLAZAMIENTO QUÍMICO

• INTEGRACIÓN

• MULTIPLICIDAD

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 15: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• DESPLAZAMIENTO QUÍMICO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 16: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

• DESPLAZAMIENTO QUÍMICO

Page 17: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• DESPLAZAMIENTO QUÍMICO: separación entre la señal de la

muestra y la señal de un compuesto referencia, expresada en

unidades de campo B0

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

6

0

10)(B

Bppm

Page 18: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

• DESPLAZAMIENTO QUÍMICO

Page 19: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO
Page 20: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• INTEGRACIÓN

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

La intensidad relativa de una señal en la

espectroscopia de RMP es proporcional

al número de protones que contribuyen a

la señal

Page 21: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• MULTIPLICIDAD

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

1 H

3H

Page 22: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• DESACOPLAMIENTO SPIN-SPIN

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 23: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• DESACOPLAMIENTO SPIN-SPIN

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 24: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• CONSTANTES DE ACOPLAMIENTO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 25: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

ESPECTROS DE RMN

• CONSTANTES DE ACOPLAMIENTO

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 26: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

PROTONES EN

HETEROÁTOMOS

• Difieren de los protones de carbono en:

– Son intercambiables

– Sujetos a puentes de H

– Sujetos a desacoplamiento total o parcial por

efectos de cuadrupolo

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

Page 27: RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR - depa.fquim.unam.mxdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/MEM_espectroscopia_RMN_35940.pdf · RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

PROTONES EN

HETEROÁTOMOS

LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO

CH3 – CH2 - OHD2O CH3 – CH2 - OD