ESPECTROSCOPIA RMN

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Bioquímica Celular – Prof. Júnior
Aula: 
Espectroscopia de 
Ressonância Magnética 
Nuclear
Universidade Federal de Campina Grande
Disciplina de Espectroscopia de 
Compostos Orgânicos
Prof. Juliano Freitas
Cuité, 2021
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Introdução: Motivação
❑A espectrometria de ressonância magnética nuclear (RMN) é
basicamente uma outra forma de espectroscopia da absorção, semelhante
à espectrometria de infravermelho (IV) e à de ultravioleta (UV). Contudo,
o RMN permite:
Identificar o esqueleto carbono–hidrogênio
de uma substância orgânica
Coisa que não é possível através do espectro de IV. 
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Estado de spin
❑A possibilidade da identificação do esqueleto-molecular (seus átomos) é
devido muito núcleos atômicos apresentarem uma propriedade chamada
spin.
❑Este momento angular de spin, I, surge devido os núcleos girarem em
torno do seu eixo, implicando na geração de um dipolo magnético ao
longo do eixo.
❑ Alguns núcleos, tais como 1H, 13C, 15N, 19F e 31P, apresentam I = ½.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Estado de spin
❑Note que os núcleos de isótopos comuns (mais abundantes): 12C, 16O e
34S apresentam I = 0, logo esses núcleos não gira em torno de seu eixo não
sendo ativos para o RMN.
❑É possível determinar o número de spin I a partir da massa atômica e do
número atômico, exemplo abaixo:
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Estado de spin
❑O número de spin I de vários núcleos:
I
Massa 
atômica
Número
Atômico
Exemplo de Núcleos
Semi-inteiro Ímpar Ímpar 11H(1/2), 
3
1H(1/2), 
15
7N(1/2),
19
9F(1/2), 
31
15P(1/2)
Semi-inteiro Ímpar Par 136C(1/2), 
17
8O(1/2),
29
14Si(1/2)
Inteiro Par Ímpar 21H(1), 
14
7N(1), 
10
5B(3)
Zero Par Par 126C(0), 
16
8O(0),
34
16S(0)
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Introdução: Propriedades magnéticas dos núcleos
❑Como determinar o número de estados de spin permitidos?
Através da relação 2I + 1
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Estado de spin
❑Exemplo 1. Determine quais são os estados de spin permitidos para os
seguintes átomos?
a) 147N (I = 1)
b) 136C (I = 1/2)
c) 178O (I = 5/2)
d) 199F (I = 1/2)
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Estado de Spin
❑Como comentado anteriormente, por exemplo o spin I = ½ pode existi
em dois níveis de energia, ou seja, como:
+1/2 () ou -1/2 ()
Este estado de spin 
requer menor energia
Este estado de spin 
requer maior energia
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Absorção de Energia
Como era de se esperar o estado de spin de um núcleo é afetado por
um campo magnético aplicado, vejamos:
Sem aplicação de campo magnético 
externo (Ho)
Com aplicação de campo magnético 
externo (Ho)
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Absorção de Energia
❑ Assim, quando o fenômeno de ressonância magnética nuclear ocorre,
os núcleos alinhados ao campo aplicado são induzidos a absorver
energia e a mudar a orientação de spin em relação ao campo aplicado.
Com aplicação de campo magnético 
externo (Ho)
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Absorção de Energia
❑ A absorção dessa energia é um processo quantizado, e a energia
absorvida deve ser igual à diferença de energia entre os dois estados
envolvidos.
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Absorção de Energia
❑Resumindo:
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Absorção de Energia
❑Quanto mais forte for o campo magnético aplicado, maior será a
diferença de energia entre os estados de spins possíveis.
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Absorção de Energia (P/Q)
❑Determinação da energia:
❑Calculo da frequência da energia:
 - frequência
 - razão giromagnética, é uma constante
para cada núcleo que determina a
dependência da energia com o campo
magnético.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Absorção de Energia (P/Q)
Tabela: Frequências e intensidades de campo em que certos núcleos têm suas
ressonâncias nucleares
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Absorção de Energia (P/ Q)
❑Exemplo: Determine a frequência de um equipamento de RMN que
opera com uma intensidade de campo Bo de 7,05 Tesla para o núcleo de
carbono que apresenta constante giromagnética de 6,728.103
radianos/Gaussxsegundo.
Dica: 1Tesla = 10.000 Gauss
Fórmula:
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Mecanismo de Absorção (P/ Q)
Analogia entre o pião e a transição nuclear de spin
❑O pião está girando em torno do seu
eixo;
❑A influencia do campo gravitacional
faz com que o pião comece a
cambalear, ou mudar de direção,
sobre o seu eixo.
❑O núcleo está girando em torno do
seu eixo;
❑A influencia de um campo
magnético aplicado, faz com que o
núcleo mude de direção sobre o seu
eixo, semelhante ao pião (este
fenômeno é chamado de precessão).
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Mecanismo de Absorção (P/ Q)
❑Como o núcleo tem uma carga, a precessão gera um campo elétrico oscilatório.
❑Se a frequência da radiofrequência fornecidas ao próton que está em precessão,
for equivalente a frequência do campo elétrico gerado, os dois campos podem se
acoplar, sendo possível transferir energia da radiação para o núcleo, causando
mudança de spin.
❑Essa situação é chamada de ressonância, e diz-se que o núcleo entra em
ressonância com a onda eletromagnética incidente.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Deslocamento Químico
❑No entanto, o átomo não é composto apenas pelo núcleo, mas também
pelos elétrons que estão ao seu redor.
❑Esses elétrons que estão em volta de um núcleo afetam o campo
magnético efetivo sentido pelo núcleo.
❑Isto implica que:
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Deslocamento Químico
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Deslocamento Químico
❑Prótons quimicamente equivalentes: prótons em um mesmo ambiente
químico.
❑Cada grupo de prótons quimicamente equivalentes em uma substância
dá origem a um sinal no espectro de RMN 1H da substância.
❑Exemplos:
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Deslocamento Químico
❑Resposta:
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Deslocamento Químico
❑Exemplos:
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Deslocamento Químico
❑Resposta:
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Deslocamento Químico
❑Exemplo:
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Deslocamento Químico
❑Resposta:
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Deslocamento Químico
❑Devido as substâncias apresentarem hidrogênios quimicamente
diferentes, o espectro de RMN 1H apresenta diferentes sinais:
Padrão
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Deslocamento Químico
❑O tretrametilsilano ou simplemente TMS.
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Deslocamento Químico
❑ Os prótons metílicos do TMS estão em um ambiente de maior
densidade eletrônica do que a maioria dosprótons em moléculas
orgânicas, porque o silício é menos eletronegativo que o carbono
(eletronegatividades de 1,8 e 2,5, respectivamente). Consequentemente, o
sinal para os prótons metílicos do TMS apresenta-se em frequência mais
baixa do que a maioria dos outros sinais.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Deslocamento Químico
❑Devido a isso o TMS é utilizando como padrão interno.
❑A diferença entre a posição de absorção de um determinado hidrogênio
e um átomo de hidrogênio padrão (TMS) é chamado de deslocamento
químico.
Deslocamento químico (δ) = posição do sinal – posição do pico do TMS
Frequência do espectrômetro
x 106
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Deslocamento Químico
Exemplo
Calcule o deslocamento químico em partes por milhão para um próton
que tenha ressonância de 128 Hz para baixo em relação ao TMS em um
espectrômetro que opere em 60 MHz.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Deslocamento Químico
Exemplo
Um próton tem ressonância de 90 Hz para baixo em relação ao TMS
quando a intensidade de campo é 1,41 Tesla (14.100 Gauss) e a frequência
do oscilador é 60 MHz.
(a) Qual será seu deslocamento em hertz se a intensidade de campo for
aumentada para 2,82 Tesla e a frequência do oscilador para 120 MHz?
(b) Qual será seu deslocamento químico em partes por milhão?
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Deslocamento Químico
❑O deslocamento químico é simbolizado pela letra grega δ.
❑A escala δ é utilizada para qualquer espectrômetro, independente da
frequência do aparelho.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Linha de Integração
❑ O espectro de RMN distingue não somente os diferentes tipos de
hidrogênios em uma molécula, mas revela também quanto de cada tipo
está contido na molécula.
❑ Deste modo a área sob cada sinal é proporcional ao número de
hidrogênios que gera o sinal.
❑ A altura dessa linha vertical, chamada de integral, é proporcional a área
sob o sinal, ou seja, a integração nos diz o número relativo de hidrogênios
que dá origem a cada sinal, não o número absoluto.
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Linha de Integração - Espectro de RMN 1H do 2-cloroacetato de
isopropila

 66,322,511,2
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo: De acordo com o espectro RMN 1H de uma substância
desconhecida possui fórmula molecular C10H22O, determine: (a) A razão
da integral sob cada sinal; (b) A quantidade de hidrogênios que estão
contido em cada sinal.
11,612,89 17,23
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Linha de Integração
Exemplo
Espectro de RMN 1H do 1-bromo-2,2-dimetil-propano, usando a linha de
integral determine a que conjunto de hidrogênios estes sinais no espectro
pertencem.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Ambiente Químico versus Deslocamento Químico
Se as frequências da ressonância de todos os hidrogênios de uma
molécula fossem as mesmas, a RMN seria pouco útil ao químico orgânico.
Tradução, diferentes hidrogênios têm deslocamentos químicos diferentes,
mas cada um tem um valor característico de deslocamento químico.
Veja o esquema geral:
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Ambiente Químico versus Deslocamento Químico
OBS: Estes deslocamentos são 
referentes aos hidrogênios 
destacados
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Ambiente Químico versus Deslocamento Químico (Mais detalhado)
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Ambiente Químico versus Deslocamento Químico (Mais detalhado)
Porque esses valores??? Qual 
justificativa?
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
a) Efeito da Eletronegatividade
Dependência do elemento X no deslocamento químico do CH3X
Composto CH3X CH3F CH3OH CH3Cl CH3Br CH3I CH4 (CH3)4Si
Elemento X F O Cl Br I H Si
Eletronegatividade
De Pauling de X
4,0 3,5 3,1 2,8 2,5 2,1 1,8
Deslocamento
químico 
4,26 3,40 3,05 2,68 2,16 0,23 0
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
a) Efeito da Eletronegatividade + quantidade de substituintes
Efeitos de substituição
CHCl3 CH2Cl2 CH3Cl
7,27 5,30 3,05Deslocamento químico 
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
a) Efeito da Eletronegatividade + posição do substituição
Efeitos de substituição
-CH2Br -CH2CH2Br -CH2CH2CH2Br
3,30 1,69 1,25Deslocamento químico 
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Exemplo
Para cada substâncias abaixo, indique os prováveis valores de δ (em ppm)
para os hidrogênio marcado por uma seta em azul.
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Solução
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Exemplo
Para cada substâncias abaixo, indique o hidrogênio mais desblindado
(menos protegido).
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Solução
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Exemplo
Para cada substâncias abaixo, coloque em ordem crescente o hidrogênio
mais blindado (mais protegido).
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Solução
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
O espectro de RMN 1H abaixo é referente ao composto 1-bromo-2,2-
dimetil-propano. Determine: (a) o números de hidrogênios/prótons
quimicamente diferentes; (b) associe os sinais presentes no espectro com
hidrogênios deste composto.
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
Solução
a) Apresenta dois conjuntos hidrogênios quimicamente diferentes
b)
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
b) Efeito da Hibridização (P/ hidrogênios ligado a carbono sp3)
Todos os hidrogênios ligados a átomos de carbono puramente sp3 tem
ressonância entre 0 e 2 ppm, desde que nenhum elemento eletronegativo
ou grupos com ligação  estejam por perto.
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
b) Efeito da Hibridização (P/ hidrogênios ligado a carbono sp3)
anel tenso
metina metileno metila
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
b) Efeito da Hibridização (P/ hidrogênios ligado a carbono sp2)
O aumento do caráter s torna o carbono mais eletronegativo, por isso
hidrogênios vinila (-C=C-H) tem ressonância na faixa de 4,5 a 7 ppm.
Hidrogênios aromáticos aparecem em uma faixa ainda mais baixa de 7 a 8
ppm.
Outro efeito que possibilita esse elevado deslocamento químico é a
anisotropia que veremos mais adiante.
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BlindagemDiamagnética versus Deslocamento Químico
b) Efeito da Hibridização (P/ hidrogênios ligado a carbono sp)
Hidrogênios acetilênicos (≡C-H) aparecem anomalamente em 2 e 3 ppm.
Com base apenas na hibridização, como já apontado, esperar-se-ia que o
hidrogênio acetilênico tivesse um deslocamento químico maior do que o
hidrogênio vinílico. No entanto, agora o efeito anisotrópico desloca para
campo mais alto (hidrogênio mais blindado).
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
c) Efeito do hidrogênio ácido
Os hidrogênios ligados a ácidos carboxílico são alguns dos menos
blindados. Esses hidrogênios têm suas ressonâncias entre 10 e 12 ppm.
Tanto o efeito de ressonância quanto o de eletronegatividade retiram
densidade eletrônica do hidrogênio ácido.
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Blindagem Diamagnética versus Deslocamento Químico
d) Efeito da ligação de hidrogênio e hidrogênios intercambiáveis
Hidrogênios que podem formar ligações de hidrogênio exibem posições
de absorção extremamente variáveis em uma grande faixa.
Estes hidrogênios são intercambiáveis, ou seja, podem sofre trocas com o
solvente ou com outros hidrogênios da molécula.
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Anisotropia Magnética versus Deslocamento Químico
Esse efeito surgi quando uma molécula possui um grupo que tenham
elétrons . Esses elétrons geram campos anisotrópicos que tendem a
desblindar os hidrogênios da periferia e blindar os hidrogênios do centro.
Elétrons 
circulantes
O campo magnético 
gerado por elétrons 
circulantes desprotege 
os hidrogênios 
aromáticos
Outra imagem
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Anisotropia Magnética versus Deslocamento Químico
Isto explica por que?
Porque o hidrogênio 
acetilênico está em 
campo alto
Porque o hidrogênio do aldeído 
está em campo baixo
Porque o hidrogênio 
do alceno está em 
campo baixo
Porque o hidrogênio 
da periferia do 
aromático está em 
campo baixo
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Anisotropia Magnética versus Deslocamento Químico
Informações complementares:
1. Os hidrogênios que ficam nas áreas cônicas são blindados, e os fora das
áreas cônicas, desblindados;
2. A magnitude do campo anisotrópico diminui com a distância.
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Anisotropia Magnética versus Deslocamento Químico
Mais exemplos:
Hidrogênios internos ~ -1,8 ppm
Hidrogênios externos ~ 8,9 ppm
~ -1,0 ppm
blindado
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Anisotropia Magnética versus Deslocamento Químico
Mais exemplos:
~ -0,5 ppm
blindado
-1,4 ppm
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
O Desdobramento dos Sinais ou Regra de Separação SPIN-SPIN (N+1)
Como comentado anteriormente, vimos que o deslocamento químico e a
integral podem dar informações sobre o número e os tipos de hidrogênios
contidos em uma molécula.
Um terceiro tipo de informação a ser encontrada no espectro de RMN é
derivado do fenômeno da separação spin-spin. Isso é importante? Porque?
Exemplo: No espectro verificamos dois conjuntos de 
hidrogênios.
A razão da área é 2:1
Em conjunto de hidrogênio têm três picos e 
o outro conjunto de hidrogênio têm dois 
picos (separação spin-spin).
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O Desdobramento dos Sinais ou Regra de Separação SPIN-SPIN (N+1)
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O Desdobramento dos Sinais ou Regra de Separação SPIN-SPIN (N+1)
Esse fenômeno, chamado de separação spin-spin, pode ser explicado
empiricamente pela regra conhecida como N+1.
Voltando para o caso do 1,1,2-tricloroetano para aplicar a regra.
Hidrogênios equivalentes 
comportam-se como um 
grupo
Dois hidrogênios 
vizinhos geram um 
tripleto (N+1 = 2+1 = 3)
Um hidrogênio vizinho 
geram um dupleto
(N+1 = 1+1 = 2) OBS: a distância entre os 
hidrogênios é 
fundamental na regra do 
N+1.
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O Desdobramento dos Sinais ou Regra de Separação SPIN-SPIN (N+1)
Exemplo: Observe que os sinais apresentam 
um formato bem definido, porque?
Observe o tipo do sinal indica a quantidade de hidrogênios.
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O Desdobramento dos Sinais ou Regra de Separação SPIN-SPIN (N+1)
As razões de intensidade de multipletos derivados da Regra N+1 seguem
as linhas do algoritmo matemático mnemônico chamado triângulo de
Pascal.
Cada entrada no triângulo é a soma de duas entradas acima, à esquerda e
à direita, imediatas.
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O Desdobramento dos Sinais ou Regra de Separação SPIN-SPIN (N+1)
Triângulo de 
Pascal
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
Descreva/esboce a aparência do espectro RMN 1H do iodeto de propila. Quantos
sinais você esperaria encontrar e em quantos picos cada sinal será desdobrado?
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Solução
ICH2CH2CH3
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Fim da 4º aula de RMN!!!
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
Descreva a aparência do RMN 1H de cada um dos seguintes compostos. Quantos
sinais você esperaria encontrar e em quantos picos cada sinal será desdobrado?
a) 1,2-Dicloroetano
b) 1,1,1-Tricloroetano
c) 1,1,2-Tricloroetano
d) 1,2,2-Tricloropropano
e) 1,1,2,2-Tetracloropropano
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Exemplo
Descreva a aparência do RMN 1H de cada um dos seguintes compostos. Quantos
sinais você esperaria encontrar e em quantos picos cada sinal será desdobrado?
a) ClCH2OCH2CH3
b) CH3CH2OCH3
c) CH3CH2OCH2CH3
d) p-Dietilbenzeno
e) ClCH2CH2OCH2CH3
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
Utilizando todos os conhecimentos trabalhos até o momento determine: (a) Quantos
hidrogênios quimicamente diferentes a molécula apresenta; (b) O hidrogênio mais
desblindado e o mais blindado; (c) A razão da integral sob cada sinal; (d) O tipo de
multiplicidade que cada hidrogênio quimicamente diferente apresenta; (e) O nome
do tipo de multiplicidade que os dois sinais destacados têm.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) P/Q
A constante de acoplamento é a distância, em hertz, entre dois picos
adjacentes de um sinal de RMN desdobrado.
OBS: 
Prótons 
acoplados 
possuem a 
mesma 
constante de 
acoplamento.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) - Realizando o calculo de J: P/Q
Situação em que o deslocamento químico é em ppm
OBS: Aparelho 
de 300 MHz
8,225 8,197 7,554 7,526
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) P/Q
OBS: Não importa 
a frequência do 
aparelho de RMN 
a constante de 
acoplamento é 
invariante.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) P/Q
A constante de acoplamento trans é maior do que a constante de
acoplamento cis.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) versus Diagrama de desbodramento P/Q
Do tipo dubleto de dubletoAdmita que o 
valor Jcb 8 Hz e 
Jcd 3 Hz.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) versus Diagrama de desbodramento P/Q
Exemplo
Desenhe o diagrama de desdobramento para o hidrogênio Hb e indique
sua multiplicidade se:
composto
a) Jba = Jbc
b) Jba = 2Jbc
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) P/Q
Os valores das constantes de acoplamento é diretamente proporcional a 
distância das ligações.
3J > 4J
Acoplamento à longa distância ocorre quando
os prótons que estão separados por mais de três
ligações estão entre uma ligação dupla ou
tripla.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Constante de Acoplamento (J) P/Q
Alguns valores de J
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
O composto a seguir, com fórmula C4H8O2, é um éster. Dê sua estrutura e 
defina os valores de deslocamento químico
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
O Composto a seguir é um hidrocarboneto aromático monossubstituído 
com fórmula C9H12. Dê sua estrutura e defina os valores de deslocamento 
química
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
Proponha uma estrutura para o composto de fórmula molecular C7H14O2. 
Dados: No espectro de infravermelho observa-se duas bandas intensas 
em 1740 cm-1 e 1150 cm-1.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo
Proponha uma estrutura para o composto de fórmula molecular C7H14O2. 
Dados: No espectro de infravermelho observa-se duas bandas intensas 
em 1740 cm-1 e 1150 cm-1.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Efeito da Temperatura no Espectro de RMN
Espectro de RMN 1H do ciclohexano
H
H
H
H
axial
equatorial
axial
equatorial
A velocidade de interconversão 
cadeira–cadeira é dependente da 
temperatura 
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Informação complementar - Hidrogênio ligado a Oxigênio ou Nitrogênio
Quanto maior o grau da ligação de hidrogênio, maior é o deslocamento
químico.
Esses hidrogênios sofrem uma troca de hidrogênios.
Eles sempre aparecem como sinais largos (na maioria dos casos).
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Informação complementar - Hidrogênio ligado a Oxigênio ou Nitrogênio
Espectro de RMN 1H do etanol anidro
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Informação complementar - Hidrogênio ligado a Oxigênio ou Nitrogênio
Espectro de RMN 1H do etanol em meio ácido
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Informação complementar
Para se observar padrões de
desdobramento claros, a diferença
entre os deslocamentos químicos
(em Hz) deve ser de pelo menos 10
vezes o valor da constante de
acoplamento.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Resumo dos Tipos de Informações que podem ser obtidas de um 
Espectro de RMN 1H
❑ O número de sinais indica o número de diferentes tipos de prótons
existentes em uma substância;
❑ A posição de um sinal indica os tipos de prótons responsáveis pelo
sinal (metila, metileno, metínico, alílico, vinílico, aromático, etc) e os
tipos de substituintes vizinhos;
❑ A integração do sinal nos informa o número relativo de prótons
responsável pelo sinal;
❑ A multiplicidade do sinal (N+1) nos informa o número de prótons (N)
ligados aos carbonos adjacentes;
❑ As constantes de acoplamento identificam os prótons acoplados.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C
❑ O número de sinais nos informa quantos tipos diferentes de carbonos
uma substância possui.
❑ A intensidade total do sinal de 13C é aproximadamente 6400 vezes
menor do que a intensidade de um sinal de 1H.
❑ Os deslocamentos químicos aparecem em faixa de 0 - 220 ppm.
❑ A substância de referência é o TMS.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C - Espectro de RMN 13C Desacoplado para o 
2-Butanol
Questionamentos
Apresentam quantos carbonos quimicamente diferentes?
Indique o mais desblindado e o mais blindado.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C - Espectro de RMN 13C Acoplado para o 2-
Butanol
Questionamentos
Qual a diferença do espectro de RMN 13C desacoplado e acoplado?
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C - Espectro de RMN 13C Acoplado
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C - Tabela
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C 
Exemplo
Quantos sinais aparecem no espectro de RMN 13C das substâncias abaixo?
Coloque na ordem crescente de desblindagem.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C 
Exemplo
Identifique a substância de fórmula molecular C9H10O2 que fornece o
seguinte espectro de RMN 13C: (dica: A substância apresenta uma banda
de absorção em 1732 cm-1 (intensa).
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectroscopia de RMN 13C - DEPT (Intensificação sem distorção por 
transferência de polarização)
DEPT-45
Apresenta todos os carbonos 
protonados
DEPT-90
Apresenta os carbono metina 
CH
DEPT-135
Sinal positivo CH e CH3
Sinal negativo CH2
Composto
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Exemplo:
O espectro de RMN de prótons de um composto
com fórmula C7H12O2 é apresentado a seguir. O
espectro infravermelho tem uma banda forte em
1738 cm-1 e uma banda fraca em 1689 cm-1. Os
resultados experimentais de carbono-13 e de DEPT
estão organizados na tabela. Desenhe a estrutura
desse composto.
Tripleto
0,96
Dubleto
1,95
Singleto
2,92 Singleto
2,97
Singleto
2,83
Carbono 
Normal
DEPT-135 DEPT-90
18 ppm Positivo Nenhum pico
21 Positivo Nenhum pico
26 Positivo Nenhum pico
61 Negativo Nenhum pico
119 Positivo Positivo
139 Nenhum pico Nenhum pico
171 Nenhum pico Nenhum pico
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Solução
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Técnicas Bidimensionais
Técnicas Bidimensionais Homonucleares:
➢COSY (homonuclear COrrelation SpectroscopY)
➢NOESY(Nuclear Overhauser Enhancement SpectroscopY)
➢ROESY (Rotating-frame Overhauser SpectroscoPY)
➢TOCSY (TOtal Correlation SpectroscopY)
Técnicas Bidimensionais Heteronucleares:
➢HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence)
➢HMBC (Heteronuclear MultipleBond Coherence)
➢HMQC (Heteronuclear MultipleQuantum Coherence)
➢HETCOR (HETeronuclear CORrelation spectroscopy)
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
COSY (homonuclear COrrelation SpectroscopY) 
Esta técnica pode-se
estabelecer as correlações
entre os hidrogênios que
estão acoplados por 2-3JH,H,
e eventualmente sinais
devidos a 4-6JH,H são
também visíveis.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
COSY (homonuclear COrrelation SpectroscopY)
O espectro de COSY identifica prótons que estão acoplados
Picos cruzados indicam pares de prótons que estão acoplados
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
HETCOR (HETeronuclear CORrelation spectroscopy)
Este experimento pode-se
assinalaros carbonos que
contém hidrogênios,
depende dos
acoplamentos 1JC,H.
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
HMBC (Heteronuclear MultipleBond Coherence)
Esta técnica mostra as correlações entre os carbonos e os
hidrogênios que são separados por duas, três, e, por vezes, em sistemas
conjugados, quatro ligações (2,3,4JH,C).
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Produto Natural - Anetol
Nome da IUPAC: 
trans-1-metoxi-4-(prop-1-enil)benzeno
Vegetal responsável pelo aroma e sabor 
da erva-doce
Cristais Brancos com 
PF de 21ᵒC e PE de 234 °C
Aplicações: Alimentos, Bebidas, Medicamentos e 
Perfumes
Lophantus anisatusPimpinella anisum 
L. ( Apiaceae)
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Produto Natural - Anetol
Espectro de RMN 1H
Espectro de APT RMN 13C
1
23
4
7
65
8
9 10
Informações dos Cquaternários
3/5 2/6 8 9 7 10
1
4
8
3/5 2/6
9 7 10
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Produto Natural - Anetol
Espectro COSY
Espectro NOESY
Correlações entre os 
hidrogênios que estão 
acoplados por 2-3JH,H
Correlações espaciais entre os 
hidrogênios H3/5 com H9 e H8.
3/5 2/6 8 9 7 10
10
7
9
8
2/6
3/5
9
8
2/6
3/5
10
7
3/5 2/6 8 9
7
10
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Espectro HSQC
Espectro HMBC
Esta técnica mostra as correlações
entre os carbonos e os hidrogênios
a longa ligação.
3/5 2/6 8 9 7 10
3/5 2/6 8 9 7 10
2/6
9
3/5
4 8
1
2/6
9
3/5
4 8
10
7
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Instrumentação
❑Esboço esquemático de um aparelho de RMN:
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Instrumentação
❑Aparelho de RMN de 200 MHz:
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Instrumentação
❑Aparelho de RMN de 700 MHz:
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Espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear
Instrumentação – Interior do Aparelho de RMN de 200 MHz
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Resolução da Prova 
2ª Avaliação de Unidade
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Resolução – Questão da Prova
Questão 2. Proponha uma estrutura para o composto de fórmula
molecular C7H14O2. Dados: No espectro de infravermelho observa-se duas
bandas intensas em 1740 cm-1 e 1150 cm-1.
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Resolução – Questão da Prova
Questão 5. O espectro de RMN de prótons de um composto com fórmula
C5H10O é apresentado a seguir. Os resultados experimentais de carbono-
13 e de DEPT estão organizados em tabela. O espectro infravermelho
apresenta um pico largo em aproximadamente 3340 cm-1 e um pico de
tamanho médio/fraco por volta de 1651 cm-1. Desenhe a estrutura desse
composto. Obs: Justifique sua resposta.
Integral 1
Integral 3
Integral 2
Integral 2
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Resolução – Questão da Prova
Questão 5. Resposta