RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

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◼ Raios-X são as radiações mais energéticas e que causam ionização;
◼ Radiação na região UV-Vísivel: causam transições electrônicas dentro 
das moléculas;
◼ Radiação na região do IV: causam vibrações moleculares
◼ Radiação na região da rádio frequência: (são de baixíssima energia) 
causam transições de spin nuclear. São usadas no RMN.
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1H
13C
15N
19F
31P
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◼ Núcleo com um número atômico ímpar ou um número de
massa ímpar apresentam spin nuclear.
◼ A carga de um núcleo de spin gera um campo magnético.
https://www.youtube.com/watch?v=Sn3dNMv-67k
https://www.youtube.com/watch?v=Sn3dNMv-67k
➢Assim como os elétrons (partículas carregadas), alguns
núcleos (1H, 13C, 15N, 19F e 31P) giram ao redor de seus eixos,
possuindo assim, spins, que podem ser + ½ e – ½ .
➢Núcleos carregados produzem um campo eletromagnético
quando estão em movimento giratório.
➢ Na ausência de um campo elétrico externo, esses núcleos
se orientam de maneira aleatória.
➢Ao aplicar um campo sobre esses núcleos, os mesmo
giram de modo a se alinharem a favor ou contra o campo de
maior magnetismo.
➢Para que um núcleo se alinhe contra o campo é
necessário maior energia do que para o alinhamento a favor
do campo.
➢ O campo magnético do núcleo
magnético poderá alinhar ou com o
campo externo ou contra esse campo.
➢ O fóton com a quantidade certa de
energia pode absorver e causar a
inversão do estado de spin.
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resposta analítica é apresentada como um registro
➢ Um espectrômetro de RMN detecta esses sinais e a
de
frequência do sinal versus intensidade.
➢ Espectro de RMN
➢Ao submeter uma amostra a um pulso de radiação com
energia correspondente a ∆E, o núcleo no estado de spin α é
promovido ao estado de spin β.
➢ Excitação do spin
➢Ao sofrerem relaxamento (retornar ao estado de origem),
os núcleos emitem sinais eletromagnéticos com frequência
correspondente à ∆E.
◼ A diferença de energia é proporcional à força do campo
magnético.
◼ E = h =  h B0
2
◼ A razão giromagnética, , é constante para cada núcleo (26,753 s-1gauss-1 for H).
◼ Em um campo 14,092 gauss (ou 1,41T), um fóton de 60 MHz
é necessário para requerer a inversão 
hidrogênio.
◼ Baixa energia, frequências radio.
do spin de um
B0 em tesla
Se todos os hidrogênios absorvessem a mesma quantidade de 
energia num dado campo magnético, a ferramenta não seria de
grande valia, pois não poderíamos tirar muitas informações da
estrutura molecular do composto orgânico.
◼ núcleo do H são rodeados por elétrons que os protegem do campo
externo.
◼ Elétrons circulantes criam um campo magnético DA MOLÉCULA
que se opõe ao campo magnético IMPOSTO.
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➢Se todos os prótons de uma substância estivesse em um
mesmo ambiente, todos os núcleos forneceriam sinais na
mesma frequência, em resposta ao campo aplicado.
➢Entretanto, cada núcleo encontra-se envolvido em uma
nuvem de elétrons que os blinda parcialmente do campo
magnético aplicado.
➢Assim, núcleos diferentes experimentarão um mesmo
campo aplicado de maneira diferenciada.
➢Em um campo aplicado, os elétrons que circulam o núcleo
induzem um campo magnético local que se opõe (subtrai) ao
mesmo.
Befetivo = Baplicado – Blocal
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➢Quanto maior a densidade eletrônica no ambiente do 
próton, maior será Blocal.
➢ Blindagem diamagnética.
➢ A força do campo magnético tem que ser aumentada para um hidrogênio
protegido inverter à mesma frequência.
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CH3CH2CH2Br
➢Prótons de um mesmo ambiente são denominados 
“Prótons Quimicamente Equivalentes”.
➢Em uma substância, cada grupo de prótons
quimicamente equivalentes fornece um sinal no
espectro de RNM 1H.
Prótons 
quimicamente 
equivalentes
Prótons 
quimicamente 
equivalentes
Prótons
quimicamente 
equivalentes
➢ produzirá 3 sinais
➢ Dependem do seu ambiente químico, os hidrogênios na 
molécula são protegidos em diferentes quantidades.
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◼ O número de sinais mostra quantos tipos diferentes de
hidrogênios estão presentes.
◼ A localização dos sinais mostra como o núcleo do hidrogênio é protegido ou
desprotegido.
◼ A intensidade do sinal mostra o número de hidrogênios do
mesmo tipo.
◼ O desdobramento do sinal mostra o número de hidrogênios dos
átomos adjacentes.
CH3
H3C Si CH3
CH3
◼ Comumente os sinais de hidrogênios de compostos orgânicos
absorvem em campo abaixo (à esquerda) do sinal de TMS.
◼ TMS é adicionado à amostra e é usado como padrão interno.
◼ Dado que o silício ser menos eletronegativo que o carbono, os
hidrogênios de TMS são altamente protegidos.
◼ Sinal definido como zero.
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➢A posição do sinal no espectro de RMN é chamado de
“deslocamento químico”, que é a medida da distância entre
o sinal observado e o sinal do TMS.
➢ O sinal do TMS define a posição zero na escala do
espectro.
➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
◼ Medido em partes por milhão (ppm) ou  (número adimensional
que iguala as frequências de ressonância de núcleos
submetidos à B0 diferentes).
◼ Razão entre o deslocamento para campo baixo à partir do TMS
(Hz) a e frequência total do instrumento (Hz).
◼ Mesmo valor para instrumentos de 60, 100, ou 300 MHz.
◼ Chamado escala Delta.
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CH3CH2CH2NO2
1,04 ppm
2,07 ppm
4,37 ppm
CH3CH2CH2CH2CH2F
4,50 ppm
CH3CH2CH2CH2CH2Cl
CH3CH2CH2CH2CH2Br
3,40 ppm
3,50 ppm
CH3CH2CH2CH2CH2I
3,20 ppm
◼ Átomos mais eletronegativos
desprotegem e dão valores de 
deslocamento maiores.
◼ Efeito diminui com a distância.
◼ Átomos 
causam
mais eletronegativos um
aumento do
deslocamento químico
Hidrogênio de aldeído (=9-10)
Electronegative 
oxygen atom
◼ Deslocamento químico depende da concentração.
◼ Ligação de hidrogênio em soluções elevada concentração
desprotege o hidrogênio, portanto o sinal é próximo de 3,5ppm para o
N-H e 4,5ppm para O-H.
◼ A troca de hidrogênios ácidos entre as moléculas orgânicas e o
solvente faz com que o pico tenha uma base larga e que desapareça
com o uso de D2O.
➢ Hidrogênios equivalentes têm o mesmo deslocamento químico ().
◼ A área debaixo de cada pico é proporcional ao número de
hidrogênios equivalentes .
◼ Mostrada através do integral.
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➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
Maior sinal
Maior quantidade 
de núcleos que 
geram o sinal
Menor sinal
Menor quantidade 
de núcleos que 
geram o sinal
➢Quando a fórmula molecular é conhecida cada integral pode ser associado ao número
particular de hidrogênios.
Ex: C6H12O2
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➢O desdobramento é promovido pelos prótons ligados aos 
carbonos adjacentes.
➢ Um desdobramento de sinal é descrito pela seguinte regra:
➢ N + 1
➢N = número de “prótons equivalentes” 
ligados aos carbonos adjacentes.
➢ Prótons ligados à carbonos adjacentes
➢ O número de picos é chamado MULTIPLICIDADE do sinal.
➢Deve-se atentar que é o número de prótons ligados aos
carbonos adjacentes que determina a multiplicidade, não
número de prótons do carbono em questão.
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Desdobrará 
em três picos 
(triplete)
Desdobrará em quatro 
picos (quarteto)
Desdobrará em apenas 
um pico (singlete)
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➢Os espectros de RMN 1H de dois ácidos carboxílicos de
fórmula molecular C3H5O2Cl estão representados a seguir.
Identifique os ácidos carboxílicos. (A notação “offset”
significa que o sinal foi movido para a direita pelo valor
indicado).
➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
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➢Os espectros de RMN 1H de dois ácidos carboxílicos de
fórmula molecular C3H5O2Cl estão representados aseguir.
Identifique os ácidos carboxílicos. (A notação “offset”
significa que o sinal foi movido para a direita pelo valor
indicado).
➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
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➢O sinal do próton Hb é desdobrado em tripleto pelos prótons 
Ha.
➢ O sinal do próton Ha é desdobrado em quinteto pelos prótons
Hb.
➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
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➢ O sinal de Ha é desdobrados em tripleto pelos prótons Hc.
➢ O sinal de Hb é desdobrado em dupleto pelos prótons He.
➢ O sinal de He é desdobrado em septeto pelos prótons Hb.
➢ Como os prótons de cada metila são equivalentes,
temos: 3 + 3 + 1 = 7
➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
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➢ O sinal de Hd é desdobrados em tripleto pelos prótons Hc.
➢O sinal de Hc é desdobrado em um multipleto de 12 picos 
pelos prótons Ha e Hd.
➢Como os prótons de Ha e Hd não são equivalentes, 
temos: (3 + 1) x (2 + 1) = 4 x 3 = 12.
➢ Adaptado de Organic Chemistry: Paula Yurkanis Bruice
➢ Hidrogênios não equivalentes em carbonos adjacentes.
◼ Hidrogênios não equivalentes em carbonos adjacentes têm campos
magnéticos que podem alinhar ou não com o campo externo.
◼ Estes acoplamentos magnéticos provocam absorções do hidrogênio para
campo mais baixo quando o campo externo é aumentado e para campo
mais alto quando o campo externo é oposto.
◼ Todas as possibilidades existem, portanto ó sinal é desdobrado.