Lista de exercícios - Espectroscopia RMN_2021-2

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Universidade Federal de São Paulo – Campus Diadema 2022 
Curso: Química Industrial 
Lista de exercícios - Espectroscopia RMN 
 
 
1) i) quais dos seguintes núcleos terão um espectro de RMN : 
a) 2H, b)14C, c) 16O, d) 19F, e) 28Si , f) 31P, g) 55Mn, h) 238U 
ii) quantos estados de spin nuclear terão cada um dos núcleos do item a) ? quais os valores de I e de mI para 
estes estados ? 
iii) qual a separação em energia (Joule) entre os níveis devidos ao spin nuclear dos núcleos (item a)) que 
apresentam mais de um estado de spin nuclear, para um campo magnético aplicado de 1,0 T. 
iv) qual a frequência de ressonância para cada um dos núcleos que têm espectro de RMN (item a)), quando o 
campo magnético aplicado é 1,0 T. 
 
2. A) O deslocamento químico dos prótons do CH3 no acetaldeído (etanal) é de 2,20 e o do próton do CHO é de 
9,80. Qual a diferença entre os campos magnéticos locais em cada região da molécula, quando o campo aplicado 
é (a)1,5 T e (b) 15 T? 
 B) O deslocamento químico dos prótons do CH3 no éter dietílico é de 1,16 e o do próton do CH2 é de 3,36. 
Qual a diferença entre os campos magnéticos locais em cada região da molécula, quando o campo aplicado é 
(a)1,9 T e (b) 16,5 T? 
 C) O deslocamento químico dos prótons do CH3 no éter diisoproílico é de 1,12 e o do próton do grupo CH é 
de 3,64. Qual a diferença entre os campos magnéticos locais em cada região da molécula, quando o campo 
aplicado é (a) 2,0 T e (b) 18 T ? 
 
3. A) Esboce o espectro de RMN (em Hz) de 1H do acetaldeído (etanal) usando J (constante de acoplamento 
spin-spin) = 2,90 Hz e os dados do exercício anterior, num espectrômetro que opera a (a) 250 MHz e (b) 500 
MHz. 
B) Esboce o espectro de RMN (em Hz) de 1H do éter dietílico usando J (constante de acoplamento spin-spin) = 
6,97 Hz e os dados do exercício anterior, num espectrômetro que opera a (a) 350 MHz e (b) 650 MHz. 
 C) Esboce o espectro de RMN (em Hz) de 1H do éter diisopropílico usando J (constante de acoplamento spin-
spin) = 7 Hz e os dados do exercício anterior, num espectrômetro que opera a (a) 100 MHz e (b) 300 MHz. 
 
4) As energias de dois núcleos não equivalentes A e X, considerando ausência de acoplamento spin-apin 
nuclear são mostradas no slide 69 do arquivo em pdf. 
a) Quais os valores de mI para os núcleos A e X para cada um dos valores de energia indicados ? 
b) Quais as transições possíveis entre os níveis de energia indicados ? 
c) Considerando acoplamento spin-spin nuclear, quais são os valores de energia dos níveis ? 
d) Considerando acoplamento spin-spin nuclear, quais as transições possíveis e as energias das transições ? 
 
5) Para cada uma das seguintes moléculas : 
(i) indique quantos grupos de prótons quimicamente equivalentes existem e qual a multiplicidade para cada um 
dos grupos: 
a) ClCH2CH2CH2Cl, b) CH3CHBrCH2CH3, c) cis-2-buteno, d) trans-2-buteno 
(ii) Para os hidrogênios quimicamente equivalentes encontrados para cada molécula, especifique se eles são 
homotópicos ou enantiotópicos 
. 
6) Correlacione o deslocamento químico com o próton sublinhado para cada composto abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7) Para as moléculas abaixo, indique quais são: (a) os hidrogênios quimicamente equivalentes, (b) hidrogênios 
homotópicos, (c) hidrogênios enantiotópicos e (d) hidrogênios diastereotópicos. 
a) b) c) d) 
 e) f) g) h) 
 
8) O espectro de RMN de um sistema ABX mostrando a parte AB é visto abaixo. Separe o espectro nos sub-
espectros de A e B. Encontre os valores das constantes de acoplamento JAB, JBX e JAX e das freqüências 0(A) 
e 0(B), que correspondem aos centros dos multipletos para cada um dos núcleos, que seriam os valores das 
freqüências se não houvesse o acoplamento spin-spin. 
Obs.: Os multipletos de A e B estão sobrepostos. 
 Meça as posições dos picos, com auxílio de uma régua, ampliando o espectro. 
 
9) O espectro de RMN simulado do 1,1,3 tricloropropano é mostrado abaixo para um espectrômetro operando 
a 300 MHz. 
a) Correlacione os sinais observados aos conjuntos de prótons da molécula. 
b) Encontre os valores de frequência de ressonância dos prótons. 
c) Encontre as constantes de acoplamento em Hz 
d) Faça um diagrama de desdobramento para cada um dos grupos de prótons equivalentes com os valores de J 
encontrados no espectro. 
 
 
 
10) Desenhe as estruturas e indique os conjuntos de prótons quimicamente equivalentes para as seguintes 
moléculas: (a) etilbenzeno, (b) propeno 
 Para cada molécula, rotule os prótons com letras, conforme a semelhança entre os deslocamentos químicos: 
Mesma letra: prótons de mesmo deslocamento químico. (como A e A, B e B) 
Letras próximas no alfabeto: deslocamentos químicos próximos (como A e B) 
Letras afastadas: deslocamentos químicos afastados (por exemplo, A e M, A e X) 
 
11) Faça diagramas de desdobramento para os seguintes sistemas: AMX2, A2MX, A3MX, AMX3, A2MX2 e 
A3MX2, supondo JAM = 2JMX e que A não se acople com X. Qual a multiplicadade esperada para cada um dos 
núcleos (A, M e X), supondo que os espectros sejam de primeira ordem? 
 
12) Atribua a quais hidrogênios correpondem os sinais observados no espectro de RMN de 1H da 3-acetóxi-2-
butanona.Explique a atribuição. 
 
13) Um quarteto é definido como um conjunto de quatro picos, igualmente espaçados, com intensidades 
relativas 1:3:3:1. Especifique duas situações em que podemos observar sinais que se assemelham a um quarteto. 
Indique a quais sistema de prótons (AB, AX, A2X,....) correspondem estas duas situações. 
 
14) Quais são as estruturas dos compostos, que têm os espectros de RMN mostrados abaixo? 
a) C4H8O2 
 
b) C8H8O 
 
 
Ampliação do espectro na região de ca. 7.0 a 8.0 ppm 
 
 
 
 c) C7H9N 
 
 
d) C4H8Cl2 
 
 
15) Os dois espectros de de 1H abaixo são de isômeros de esteres, aromáticos (com anel aromático 
monossubstituido) de fórmula molecular C10H12O2. Desenhe as estruturas dos dois compostos. 
 
 
 
6 
1 
2 
3,0 
 1,0 1,0 2,0 
 
 
aa
aa
a 
a 
 
1,0 
 
 16) Atribua os conjuntos de picos do espectro de RMN de 1H aos hidrogênios da molécula, cuja estrutura é 
mostrada abaixo. Explique a atribuição. Explique os padrões de desdobramento observados nos conjuntos de 
picos. 
Obs.: o sinal em ca. 3,9 ppm é um dubleto. 
 
17) O espectro de RMN de 1H do álcool alílico (2-propen-1-ol) é mostrado abaixo. Atribua os conjuntos de 
picos aos hidrogênios da molécula. Explique a atribuição. 
 
18) Interprete o espectro de RMN de 1H do óxido de estireno, fazendo o diagrama de desdobramento. Ache 
os valores de J (em Hz e em ppm). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  (Hz) 
(a) 821,57 
 824,12 
 827,07 
 829,62 
(b) 922,41 
 926,52 
 927,91 
 932,02 
(c) 1141,23 
 1143,86 
 1145,25 
 1147,89 
 
19) O espectro de RMN de 1H da trans-4-hexen-3-ona é mostrado abaixo, assim como 
as expansões para os cinco diferentes conjuntos de prótons da molécula, com os 
valores de frequência em Hz dos picos. Encontre os valores de constantes de 
acoplamento (em Hz). Desenhe os diagramas de desdobramento para cada um dos 
tipos de prótons mostrados na expansão, indicando no diagrama os Js apropriados. 
Atribua os prótons da molécula (a, b,c, d e e). 
 20) Atribua os conjuntos de picos observados no espectro de RMN de 1H dos compostos: 3-metil-2-
pentanona (primeiro espectro) e 2-metil-butiraldeído (segundo espectro) aos grupos de prótons equivalentes 
de cada composto. d = dubleto, m = multipleto, t = tripleto 
 
 
 
21) Faça a atribuição dos picos dos hidrogênios do anel aromático da 2-nitro acetofenona, cujo espectro de 
RMN de 1H é mostrado abaixo. Verifique se os deslocamentos químicos estão de acordo com os calculados. 
Explique os desdobramentos, cujo padrão de desdobramento, obtido quando o espectro é obtido com maior 
resolução, estão indicados sobre cada multipleto. dd = dubleto de dubletos, td = tripleto de dubletos 
 dd td td dd 
 
 
d 
d 
t 
m 
m