NOTA de AULA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

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RESSONÂNCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN) 
 
 
Núcleos que possuem número de prótons ou número de nêutrons impar possuem spin 
diferente de zero. Para RMN os núcleos mais importantes são: 
1
H, 
13
C, 
15
N, 
19
P, 
29
Si, 
31
P. 
 
Estes spins produzem um momento magnético spin, , o qual interage com um campo 
magnético aplicado Bo. Esta interação resulta em três características importantes: 
 
A) A orientação de  relativa a Bo é quantizada. Para os núcleos acima 
mencionados, que possuem spin = ½, somente duas orientações são possíveis ou 
seja dois estados energéticos para o spin são permitidos e são denominados  e 
. 
B) O momento magnético gerado ao redor de Bo a uma freqüência o depende do 
tipo de núcleo presente e de Bo. 
C) A diferença entre os estados energéticos do spin (·E) é dada por 
 
 
E = hB0/2 = ho 
onde h= constante de Planck,  é uma propriedade do núcleo tabelada,  é a frequência. 
 
 
 
 
Figura 1- Estados energéticos do spin 
 
Um espectro de RMN é obtido pela indução da transição entre os estados energéticos do 
spin, o que resulta em uma absorção de energia. A transição é induzida aplicando-se um 
campo magnético oscilante (B1) perpendicular a Bo. A transição ocorrerá quando a 
freqüência aplicada  for igual a º 
 
Um esquema simplificado de um RMN pode ser mostrado na Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
E = h 


 
 
 
Figura 2- Esquema de um espectrômetro de ressonância magnética nuclear. 
 
 
O espectro de RMN aparece como um gráfico de intensidade da absorção versus 
frequência. Convencionalmente a frequência aumenta da direita para esquerda (figura 3) 
 
 
Figura 3 - Exemplo de um espectro de RMN 
 
 
 
 
Deslocamento Químico 
A posição de um pico é expressa relativa a um pico de referência. Para RMN-
1
H ( onde 
o núcleo estado é o do hidrogênio), a referência utilizada é o TMS devido a este ser 
Bo
B1
Imã
Registrador
Oscilador
de frequência

signal (eixo y)
Frequência (eixo x)

Freqência
Absorção
inerte, volátil e dar somente um pico no espectro. Quando núcleo estudado é o 
hidrogênio, na literatura é utilizada a denominação de RMN de próton. 
 
A posição do pico X é expressa usando uma escala em ppm definida como 
x =[x -TMS / TMS} x10
6
 
onde x e TMS são as frequências do pico X e do TMS. 
 
Para RMN-
1
H de compostos orgânicos, o valor de  varia entre 0 – 12 ppm. Alto valor 
corresponde a um próton mais desprotegido. 
 
Correlação de picos para RMN 
1
H 
Grupo funcional Deslocamento químico (ppm) 
H-CR1R2R3 (R1R2R3 =H ou C) 1- 2,5 
H-C R1R2R3 (R1=N, O ou Hal; R2R3=H ou 
C 
3 -5 
H-C=C 4,4 –6,5 
aromáticos 6,5 - 8 
-CH=O aldeído 8 - 10 
R_OH 1 –12* 
* varia dependendo da estrutura, solvente, concentração e temperatura. 
 
Uma amostra contendo prótons em diferentes ambientes químicos produz vários picos 
no espectro de RMN . A figura 4 apresenta o espectro de RMN do etanol. Observa-se 
que cada prótons aparece em diferentes valores de deslocamento químico . 
 
 
 
 
Figura 4 RMN do etanol 
 
 O sinal em 1,10 ppm é devido ao grupo CH3, o sinal em 3,57 é devido ao CH2 ligado ao 
grupo OH e o sinal em 3,65 é devido ao proton da hidroxila. 
 
 Vamos analisar a acetona 
 
 
 
Na acetona existem dois grupos CH3, mas a vizinhança destes grupos é idêntica então 
eles aparecem no mesmo local no espectro e o espectro possui um único sinal no RMN. 
 
Figura 5- Espectro de RMN-H da acetona 
 
Na Figura 6 podemos observar que dentro de uma mesma molécula prótons com 
diferentes vizinhanças possuem deslocamentos químicos diferentes (CH3CO, CH2 e 
OCH2CH3). 
 
 
 
OCH2CH3 
CH3CO 
OCH2CH3 
Figura 6 – Espectro de RMN do H3CCOOCH2CH3 
 
Constante de acoplamento spin-spin 
 
A constante de acoplamento é a ressonância de um núcleo sofrendo a interação de outro 
núcleo também magnético. 
A multiplicidade de sinais é devido ao acoplamento com outro prótons vizinho. O 
número de sinais que aparece é igual ao número de prótons no átomo vizinho +1 
(N+1). 
Por exemplo: se um grupo metila esta acoplado a uma carbonila ele aparece como um 
único pico (singleto) 
 
H3C – C=O um único pico (singleto) 
H3C – CH dois picos (dueto) 
H3C – CH2 três picos (tripleto) 
H3C – CH3 quatro picos (quarteto) 
 
 
Analisando novamente o espectro do etanol vemos que o CH3 ( em 1,10 ppm) aparece 
tripleto, isso indica que ele está ligado a um grupo CH2. O grupo CH2 em 3,57 ppm 
aparece como um quarteto pois está ligado ao grupo CH3 que possui 3 prótons. O próton 
da hidroxila aparece com um singleto pois está ligado ao oxigênio. 
 
 
 
 
 
 
Intensidade dos sinais 
A área de um grupo de picos é proporcional ao número de núcleos presentes. O valor 
das integrais (áreas) não é significativo, entretanto a razão entre as integrais é bastante 
significativa. 
No espectro do etanol se determinássemos as áreas dos sinais a razão das áreas dos 
sinais devido aos grupos OH/CH2/CH3 seria 1:2:3 pois este é o número de prótons em 
cada grupo. 
Vejam o espectro da Figura 6. A razão das áreas entre o sinal do CH3 e do CH2 é de 1,5 
aproximadamente indicando que o número de prótons é de 3:2.