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Profa. Alceni Augusta Werle
RMN – Ressonância Magnética 
Nuclear
1- O que é RMN?
� Ressonancia Magnética Nuclear – RMN é
um fenômeno físico utilizado para investigar 
propriedades magnéticas da matéria 
irradiando-se núcleos atômicos num campo 
magnético com radiofreuqencia.
2- Espectro eletromagnético
� Análise Química: estrutura e dinâmica molecular
� Ciências de Materiais: caracterização e 
propriedades físicas da matéria.
� Imagem em Medicina : Ressonância magnética 
tomográfica
� Engenharia Química: Medidas de difusão, perfis de 
fluxo,e distribuição de velocidades
� Estudo de poços : geofísica e exploração de óleo, 
caracterização de carboidratos em rochas
� Controle de qualidade e processos : RMN de baixo 
campo e sensores de RMN unilaterais
3- Aplicações da RMN
4- Momento magnético na presença de 
campo um campo
5- Spin
� As partículas materiais possuem:
- Massa
- Carga elétrica
- -Momento magnético “Spin”
Spin = momento angular intrínseco
� Partículas com momento magnético:
- Elétrons (RPE)
- Prótons
- Nêutrons
- Núcleos atômicos (RMN)
Os núcleos de alguns átomos 
têm uma propriedade 
chamada “SPIN”.
Elementos com massa ou 
número atômico ímpar
têm a propriedade 
de "spin" nuclear.
Momento Angular : Descrição Quantica
� O spin é uma grandeza física quantizada ( I= 0,1/2, 
1, 3/2 ......)
� As orientações possíveis para o vetor momento 
magnético são limitadas.
� Para I=1/2 
+ 1/2 - 1/2
Os dois estados 
são equivalentes 
em energia na 
ausência de 
campo magnético.
+ +
O giro do spin
Positivamente carregado
Gera um vetor de momento 
magnético, µµµµ.
µµµµ
µµµµ
Dois estados de spin
Transições entre estados
O FENOMENO DE RESSONANCIA 
NNNNííííveis de Energia do Spin Nuclearveis de Energia do Spin Nuclearveis de Energia do Spin Nuclearveis de Energia do Spin Nuclear
Bo
+1/2
-1/2
Sob um campo 
magnético forte (Bo)
os dois estados se 
diferem
alinhado
contra
N
S
Absorção Ressonante: Quantum de 
energia
� A energia eletromagnética é absorvida/ emitida em 
múltiplos discretos do quantum
Absorção de Energia
Bo
+1/2
-1/2
+1/2
-1/2
∆E = hν
∆E
quantizada
Radiofrequencia
Campo 
aplicado
A favor
Contra
Absorção/Emissão Ressonante
Ressonância Magnética Nuclear
Espectro de RMN: 
representação da absorção de energia em função da frequência
Todos 
os 
sinais 
são 
iguais?
DENSIDADES POPULACIONAIS DOS ESTADOS DE 
SPIN NUCLEAR
ressonância
Emissão 
induzida
Excesso
populacional
Radiação induz
transições 
ascendentes 
e descendentes
Para haver um sinal positivo 
deve haver excesso de spins
em estado mais baixo.
Saturação = igualdade populacional = sem sinal
A intensidade do 
sinal depende da 
diferença entre 
a população dos 
dois estados 
de spins
ExemploExemplo
� Campo magnético (Bo) aplicado com intensidade de aproximadamente 1,41 
Tesla, ocorre ressonância em mais ou menos 60 MHz, e usando ∆ E = hv, pode-
se calcular a diferença de energia entre os dois estados de spin do próton, que é
em torno de 2,39 x 10-5 KJ/mol.
N mais alto / N mais baixo = e- ∆ E/kT = e - hv/KT
h = 6,624 x 10-34 J-1
K = 1,380 x 10-23 J/K molécula
T = temperatura absoluta (Kº)
Para T = 298 Kº, 
Instrumento 60 MHz
N mais alto / N mais baixo = 0,999991 = 
1.000.000/1.000009
Em aproximadamente 
2 milhões de núcleos 
há apenas 9 núcleos 
no estado de spin
mais baixo
� A energia necessária para o próton passar do 
estado de mais baixa energia para o mais elevado e 
fornecida pela radiação eletromagnética na região 
de radiofreqüência.
Espécies nucleares e freqüências de 
ressonância
6- Técnicas espectroscópicas
7- Características da espectroscopia 
por RMN
� Espectroscopia de absorção ressonante, de 
baixa energia (MHz).
� Núcleos “ativos” para RMN: Isótopos I > o.
� Espectroscopia seletiva por isotopos.
� Sensibilidade: baixa (1018 spins)
� Amostras: líquidas (muito frequentes), 
sólidos (frequentes) gás (pouco frequentes).
8- Equipamentos de RMN
� Espectroscopia : Espectrômetro consistindo de um magneto 
um transmissor de radiofreqüência, um receptor e um 
computador.
� Imagem: Um tomógrafo de RMN consistindo de um 
magneto, um transmissor de radiofrequência, um receptor, 
um modulador para gradientes de campos magnéticos e um 
computador.
� Medidas de parâmetros de transportes: Tomógrafo de RMN
� Mapeamento de poços: Espectrômetro de RMN incluindo 
magneto num tubo, resistente a choque e temperatura até
1700 C.
� Controle de qualidade e processo: espectrômetro PC ou 
espectrômetro móvel com sensores dedicados.
8.1- Equipamento - Espectrômetro de 
onda continua – 60 MHz
� No espectrômetro de RMN de onda continua, é
observada a excitação dos núcleos do isotópo, um 
de cada vez. Para hidrogênio, cada próton é
excitado individualmente e seu pico de ressonância 
é registrado individualmente.
� Para obtenção do espectro é feita uma varredura até
que todos os núcleos entrem em ressonância.
8.2- Equipamento - Espectrômetro de 
transformada de Fourier (FT) pulsado
� Neste equipamentos ocorre uma descarga 
de potencia alta, mas curta, chamada de 
pulso, a qual excita simultaneamente todos 
os núcleos da molécula.
Exemplo: 
campo de 2,1 Tesla
pulso de energia de 1 a 10 µ seg a 90 MHz
EXCITAEXCITAÇÇÃO PULSADAÃO PULSADA
CH2 C
O
CH3
Banda Larga
RF PULSADA
Todos os tipos de hidrogênio são excitados
simultaneamente com o pulso único
contém uma gama
de freqüências 
N
S
ν1
ν2
ν3
(ν1 ..... νn)
CH2 C
O
CH3
INDUINDUÇÇÃO DE DECAIMENTO LIVREÃO DE DECAIMENTO LIVRE
( RELAXAÇÃO)
ν1
ν2
ν3
νννν1, νννν2, νννν3 com meias vidas distintas
Quando o fluxo é interrompido
Os núcleos excitados começam 
a perder energia e voltam para o seu
estado de spin original .
FID –DIL (decaimento de indução livre)
“domínio temporal“ – Enquanto relaxa, 
cada núcleo excitado emite radiação 
eletromagnética .
ν1 + ν2 + ν3 + ......
tempo
Espectrometro de RMN (4,9T – 400 MHz)
9- Aspectos históricos
10- Aplicações científicas
� Química
Análise estrutural de compostos orgânicos e inorgânicos.
Solução e Estado sólido
Industria do Petróleo (catalisadores)
Polímeros
Estudos de Interações moleculares
� Industria Farmacêutica
Controle de qualidade de fármacos 
� Bioquímica
Estudos da estrutura (enovelamento) de proteínas e peptídeos em 
solução.
RMN na Medicina
� Paul Lauterbur (1972)
Variação do Campo Magnético através do espaço.
Gradiente de Campo Magnético
� Sir Peter Mansfield (1976)
Microscopia de RMN em sólido
Primeira imagem de um organismo humano vivo
� RMN na Medicina
Os primeiros equipamentos começaram a ser usados na década de 1980. 
Em 2008 havia aproximadamente 30 mil aparelhos em uso distribuídos por 
todo o mundo, e mais de 150 milhões de exames jáforam realizados. 
� Estudo de interação substrato-receptor, estruturas 
de membranas lipídicas, estruturas de proteínas. 
11- O espectro de RMN - natureza do 
sinal
� “Se os núcleos de hidrogênio perdessem seus 
elétrons e fossem isolados dos demais, todos 
absorveriam na mesma força de campo”. Por que 
isto não acontece?
� Os hidrogênios em uma dada molécula 
normalmente estão em regiões de densidade 
eletrônica distinta, por isso absorvem energias em 
força de campo distinta – sinais ocorrem em 
posições distintas do espectro de RMN –
deslocamentos químicos distintos.
� A força de campo real, na qual a absorção ocorre 
depende muito do ambiente magnético de cada 
próton.
Felizmente,os diferentes tipos de prótons tem diferentes taxas 
de precessão no mesmo campo magnético.
N
S
CH2 C
O
CH3
59.999995 MHz
59.999820 MHz
59.999700 MHz
hνννν
60 MHz
Bo = 1.41 Tesla
As diferenças são muito pequenas,
em partes por milhão (PPM)
EXAMPLO:
12- Leitura de um espectro de RMN de 1H
� Deslocamentos químicos (sinais) são 
medidos no eixo x, em escala δ (ppm).
� Força do campo magnético aplicado 
aumenta da esquerda para a direita.
� O sinal em δ zero refere-se a substancia 
utilizada como padrão interno (TMS –
tetrametilsilano).
Campo baixo Campo alto
TMS
0
δδδδ (ppm).
O número de sinais no espectro
depende do número de
diferentes tipos de átomos de
hidrogênio no composto.
SIGNIFICADO DA ESCALA δ δ δ δ (ppm)
� Os deslocamentos químicos são medidos em hertz (Hz), como 
se a freqüência de radiação magnética estivesse variando. O 
deslocamento químico de um próton, quando expresso em Hz 
e proporcional a força de campo magnético externo. 
� Para equipamentos de campos distintos os resultados devem 
ser expresso de forma equivalente.
� Deslocamentos químicos são sempre < 5000 Hz, 
equipamentos, por exemplo, 300 MHz. 
� Exemplo: prótons do benzeno = 2181 Hz em equipamento de 
300 MHz
δδδδ = (deslocamento químico observado em relação ao TMS, em hertz) x 106
(freqüência de operação do equipamento em hertz
δ δ δ δ = 2181 Hz x 106 = 7, 27
300 106
� Desvios químicos dos protons do benzeno (300 MHz) ; 2181 Hz
� Desvios químicos dos protons do benzeno (30 MHz) ; 436 Hz
2181 Hz
δ = x 106 = 7,27
300 x 106 Hz 
4362181 Hz
δ = x 106 = 7,27
60 x 106 Hz 
Em relação
ao TMS
Sinal do TMS
� Normalmente uma pequena 
quantidade de 
tetrametilsilano e adicionada 
a amostra e o sinal da 
absorção dos prótons 
metilicos são o δ zero.
� Para não haver 
sobreposição de sinais usa-
se solvende deuterado 
(D2O, CDCl3....)
Si
CH3
H3C
CH3
CH3
13- Informações contidas em um 
espectro de RMN de 1H
� Deslocamentos químicos – natureza dos 
prótons – 7,1 ppm e 2,3 ppm
TMS
Integração das áreas dos picos – numero de 
prótons – razão 1:1,5 (2:3 ou 4:6)
Desdobramento do sinal – vizinhança
singletos, dubletos, tripletos, quartetos.....multipletos
14- Dependências do Ambiente 
Magnético
Campos magnéticos que resultam da 
vizinhança (Prótons ou outros núcleos 
magnéticos) – Cada tipo de proton tem 
apenas uma faixa limitada de valores de δ
dentro da uqal gera ressonância.
� Campos magnéticos gerados por elétrons 
circulantes. 
Campo baixo
Desprotegido
Campo alto
Protegido
Efeito da eletronegatividade
� Substituintes eletronegativos ligaods a um 
átomo de carbono, por causa do efeito –I, 
reduzem a densidade eletronica de 
valencia ao redor dos prótons ligados 
àquele carbono;
� Substituintes eletronegativos no carbono 
reduzem a blindagem diamagnética local 
nas proximidades dos prótons, pois 
diminue a densidade eletrônica ao redor 
destes;
� Quanto maior a eletronegatividade, mais 
ele desprotege proton, deslocando o sinal 
para campos mais baixo (maior valor de 
δ);
� Efieto aditivo por número de grupos e 
diminui com a distancia. Blingagem diamagnética local
C HCl
δδδδ- δ+δ+δ+δ+
Dependencia do deslocamento quimico de CH3X em 
função da eletronegativade de X
Composto CH3X
Elemento X
Electronegatividade de X
Deslocamneto Químico δδδδ
CH3F CH3OH CH3Cl CH3Br CH3I CH4 (CH3)4Si
F O Cl Br I H Si
4.0 3.5 3.1 2.8 2.5 2.1 1.8
4.26 3.40 3.05 2.68 2.16 0.23 0
Desproteção aumenta com o 
Aumento da eletronegatividade
TMS
Efeito númerico e de distância
CHCl3 CH2Cl2 CH3Cl 
7.27 5.30 3.05 ppm
-CH2-Br -CH2-CH2Br -CH2-CH2CH2Br 
3.30 1.69 1.25 ppm
Mais desprotegido
Efeito diminui dcom a distancia.
Efeito aumenta
am função do
aumento 
numérico 
da halogenação
Distancia aumenta
Deslocamentos químicos – blindagem 
eletrônica - Efeito da hibridação – sp3
� Ligação σ C- H – campo percebido pelo 
próton e ligeiramente menor do que o campo 
externo – próton blindado – sinal em campo 
alto (0 a 2 ppm).
� O grau de blindagem de um próton causado 
pela circulação de elétrons σ depende da 
densidade eletrônica relativa ao redor do 
próton.
Deslocamentos químicos – blindagem 
eletrônica - Efeito da hibridação – sp3
� H ligados a C sp3, sem vizinhança 
eletronegativa e de sistemas pi tem 
ressonância entre 0 – 2 ppm;
� H de carbonos pertencentes a anéis 
extremamente tensos tem ressonância 
próxima ao TMS;
� Grupos metila em torno de 1,0 ppm;
� Grupos metilena em torno de 1,2 a 1,4 ppm.
Deslocamentos químicos – blindagem 
eletrônica - Efeito da hibridação – sp2
� H vinílicos tem ressonância na faixa de 4,5 a 
7 ppm – efeitos de hibridação;
� H aromáticos tem ressonância de 7 a 8 ppm;
SÓ A HIBRIDAÇÃO PROPICIA ESTE DESLOCAMENTO?
� Efeito de anisotropia é responsável por parte 
desta magnitude.
C=C
HH
H H
Bo
Prótons são
desprotegidos
Sinais
deslocados
para campo 
baixo
Campo mag.
secundário
(linhas de 
campo 
anisotropicas
reforçam 
campo 
aplicado)
Desblindadoo
Campo aplicado
Secondary magnetic field
generated by circulating pipipipi
electrons deshields aromatic
protons
Circulating pipipipi electrons
Ring Current in BenzeneRing Current in Benzene
Bo
Deshielded
H H fields add together
Anisotropia diamagnética do benzeno
Circulação de eletrons pipipipi
Campo magnético secundário
gerado por ele´trons pipipipi circulantes
desprotege os protons aromáticos
pois reforça o campo aplicado
Desblindado
Deslocamentos químicos – blindagem 
eletrônica - Efeito da hibridação – sp
� Hidrogênios acetilênicos tem ressonância 
normalmente entre 2 a 3 ppm – como se 
justifica maior proteção em relaão a sp2 ?
anisotropia
� Com base na hibridação se esperaria um 
deslocamento químico maior do que prótons 
vinílicos, pois o carbono sp é mais 
eletronegativo do que o sp2.
Bo
Campo mag.
secundário
H
H
C
C
Hidrogênio
são protegidos
Blindado
fields subtract
Deslocamentos químicos – blindagem eletrônica –
Efeito da eletronegatividade e ressonância hidrogênios
� Os protons ligados a oxigenio, em ácidos carboxilicos, 
são alguns dos menos blindados (desprotegido).
� Esses prótons tem sua ressonância em torno de 10 a 
12 ppm
R C
O
O H
C
O-
R
O H
Deslocamneto químico – ligação de 
hidrogenio e hidrogênios intercambiáveis
� Prótons que podem formar ligação de 
hidrogênio exibem absorções em posições 
muito variadas;
� O número de moléculas que fazem ligação 
de hidrogênio depende da temperatura e 
concentração.
O H
R
O R
HHO
R
O deslocamento depende do 
número de ligações de hidrogênio.
Álcoois tem deslocamentos 
químicos variando de 0.5 ppm 
(OH livre) até 5.0 ppm 
(muitas Lig. de Hidrogenio).
Lig. de Hidrogenio reduz a densidade 
de elétrons de valência em torno 
do próton, isto é, desprotem (sinal 
deslocado para campo baixo no
espectro de RMN)
Em solução
diluída
Em solução
concentrada
O
C
O
R
H
H
C
O
O
R
Ácidos carboxílicos formam
lig. de Hidrogenio fortes, 
apreentando-se como dímeros.
Em ácidos carboxílicos, a absorção 
do H (OH), ocorre em torno de 
10 -12 ppm. 
Campo muito baixo.
O
OO
H
CH3
No salicilato de metila, lig. de Hidrogênio
Intramolecular, a absorção do H (OH), 
no espectro de RMN é ainda mais 
desprotegida, 14 ppm.
Possivelmente,são formados anéis de 6 membros.
Integração das áreas dos picos
� A integração da área ocupada por cada pico 
informa sobre o numero de hidrogênios, 
podendo ser de forma relativa e não 
absoluta.
� 4,6:6,5
� 1:1,5
� 2:3
� 4:6
Acoplamento spin-spin
Desdobramento do sinal 
� Os prótons podem estar orientados de duas 
maneiras em um campo magnético externo: 
a favor ou contra, o que possibilita duas 
maneiras de um próton adjacente afetar o 
próton referenciado.
� Desdobramentos: singletos, dubletos, 
tripletos, quartetos.....multipletos.
tripleto doubleto
A origem da multiplicidade
C C
H H
C C
H HA A
altobaixo
Bo
50 % das
moleculas
50 % das
moleculas
Alinhado com Bo
(ligeiramnete desblindado)
Oposição com Bo(ligeiramnete blindado)
Alinhamento com
o campo
Oposição ao campo
+1/2 -1/2
CaR
R
Cb
R
R
Ha Hb= +1/2 Hb= -1/2Ha
CaR
R
Cb
R
R
MOLÉCULA DO TIPO X MOLECULA DO TIPO Y
C C
H H
C C
H H
um vizinho
n+1 = 2
doubleto
um vizinho
n+1 = 2
doubleto
Spins vermelhos
Spins azuis
A poisção de ressonancia (splitting) de um hidrogênio é
afetada pelos spins da vizinhança.
C C
H H
H
C C
H H
H
Dois vizinhos
n+1 = 3
tripleto
Um vizinho
n+1 = 2
doubleto
Spins metilena
Spins metino
+1 0 -1 = spín toal
Tres vizinhos
n+1 = 4
quarteto
Dois vizinhos
n+1 = 3
tripleto
C C
H H
H
H
H
C C
H H
H
H
H
Spins da metila
Spins da metilena
Regra n + 1
C C
H H
H
C C
H H
H
Tres vizinhos
n+1 = 3
tripleto
Um vizinho
n+1 = 2
doubleto
esse pico do hidrogênio
é dividido pelos seus 
dois vizinhos
esses hidrogênios são
dividido por um único
vizinho
singleto
doubleto
tripleto
quarteto
quinteto
sexteto
septeto
MULTIPLICIDADE
Triangulo de Pascal
1 2 1
1
1 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
1 7 21 35 35 21 7 1
singleto
doubleto
tripleto
quarteto
quinteto
sexteto
septeto
octeto
Intensidades 
relativas
Exceções da Regra N+1
Protons equivalentes por simetria 
normalmente não apresentam multiplicidade
CH CHX Y CH2 CH2X Y
Não dividem se x=y Não dividem se x=y
1)
2) Prótons no mesmo grupo
normalmente não se dividem entre si
C
H
H
H ou C
H
H
3) A regra n +1 se aplica principalmente para prótons em 
compostos alifáticos (saturado) ou em cadeias cíclicas 
saturados.
CH2CH2CH2CH2CH3
CH3
Hou
mas não se aplica de prótons em ligações 
duplas ou em anéis de benzênicos.
CH3
H
H
H
CH3
NÃONÃO NÃONÃO
SIMSIM SIMSIM
Constantes de acoplamento
� Quando abordamos multiplicidade do 
sinal (Regra n+1) não foram 
discutidos valores quantitativos pelos 
quais os picos estão separados.
� A distancia entre os picos é chamada 
de constante de acoplamento J, que é
uma medida que revela quão 
intensamente um núcleo é afetado 
pelos estados de spins de seus 
vizinhos.
Valor em Hz
Medida de J
� A mediada da constante é feita na mesma escala dos deslocamentos 
quimicos e expresso em Hz.
YCH2CH3
1 ppm = 60 Hz
60 Hz/12 = 5 Hz, por linha
Espaço entre picos, aproximadamente 1,5, logo J= 7,5 Ha
Espectro de RMN de 1H, 60 MHz, do Iodeto de etila 12 linhas, por ppm
� A regra de multiplicidade n + 1 se aplica 
adequadamente em certas condições:
–Os hidrogênios conectados ao carbono devem ser 
equivalentes;
–As constantes de acoplamento devem ter o mesmo 
valor.
Constantes 3J iguais
C
H
H
C
H
H
C
H
H
3Ja = 
3Jb
Os hidrogenios se
intercambeiasm 
devido a rotação 
da lig. σ
Todas as constantes 
tem o menor valor
Isto faz com que 
todos os hidrogênios
conectados ao mesmo
carbono sejam 
equivalente
Constantes 3J diferentes
C
H
H
C
H
H
C
H
H
7 Hz 3 Hz
O que acontece quando as constantes 
não são iguais?
C
H
H
C
H
H
C
H
H
3Ja
3Jb
3Ja = 3Jb
Cada caso deve ser observado individualmente.
Construção do Triangulo de Pascal em níveis para 
3J diferentes
C
H
H
C
H
H
C
H
H
3Ja = 7
-CH2-CH2-CH2-
O maior valor de J,
normalmente, é
citado primeiro
Acolpamento
a esquerda
Os acoplamentos seguintes 
serão adicionado a cada etapa
Dois H vizinhos = tripleto
Cada nível da divisão 
usa a regra n+a
1O NÍVEL
C
H
H
C
H
H
C
H
H
3Ja = 7
-CH2-CH2-CH2-
C
H
H
C
H
H
C
H
H
3Jb = 3
Tripleto de tripletes
Adição dos acoplamentos
Dos hidrogenios da direita
Os acoplamentos 
menores são 
construídos 
em sequencia
1o NÍVEL
2O NÍVEL
.CADA PERNA DO NÍVEL É UM ACOPLAMENTO
2o NÍVEL
Construção do Triangulo de Pascal em níveis para 3J iguais
-CH2-CH2-CH2-
….. Devido a sobreposição
das pernas se observa o 
quinteto previsto
n+1 = (4 + 1) = 5
Acoplamento dos 
hidrogenios da 
esquerda
Acoplamneto dos
Hidrogenios da direita
Sobreposições
1:2:1
1:2:1
1:2:1
1:2:1
1:4:6:4:1
INTENSIDADES
+
10 nível
2o nível
Valores caracteristicos de 3J (Hz)
C
H
C
H
H
H
HH
H
CH3
H
H
H
H
H
H
H
H
O
H
H
H
H
6 a 8 
 
 
 
11 a 18 
 
 
 
6 a 15
4 a 18
orto 6 a 10
8 a 11
a,a 8 a 14
a,e 0 a 7
e,e, 0 a 5
cis 6 a 12
trans 4 a 8
cis 2 a 5
trans 1 a 3
5 a 7
Espectro do 2-Fenilpropanal
J = 2 Hz
J = 7 Hz
a
b
c
d
CHCH3 CHO
a b d
c
TMS
CHCH3 CHO
3J1 = 7 Hz
7 Hz 2 Hz
3J2 = 2 Hz
Ao invés do quinteto 
esperado o hidrogenio 
metinico é dividido por 
dois valores distintos de 3J
AvaliaAvaliaçção doão do
desdobramentodesdobramento
de Hidrogeniode Hidrogenio
metinicometinico
quarteto -CH3
dubleto -CHO
Quarteto de dubletos
Quarteto de dubletos
J = 7
J = 5
tripleto tripleto
J = 7
J = 5
2 viz., tripleto, J=5Hz 2 3J distintos 2 viz., tripleto, J=7Hz
Espectro do etanol
ETANOLETANOL
Amostra velha
Impurezas catalizam troca rápida
quarteto
tripleto
Singleto largo
HO-CH2-CH3
O H da hidroxila 
é desacoplado
400 MHz
ETANOLETANOL
Amostra ultrapura
Troca lenta ou inexistente
tripletoDubleto de 
quartetos
tripleto
400 MHz
EXPANSÃO
Espectro do Acetato de vinila
CH3 C
O
O CH CH2
60 MHz
�
3J-cis = 8-10 Hz
�
3J-trans = 16-18 Hz 
�
2J-geminal = 0-2 Hz
HH
H
H
H
H
HC HB HA
CCHH33 CC
OO
OO
CC
HHCC
CC
HHAA
HHBB
3JBC
3JAC
3JAC3JBC
2JAB 2JAB
trans trans
cis
cis
gem gem
3J-trans > 3J-cis > 2J-gem 
ANÁLISE
Aromáticos 
Secondary magnetic fie ld
generated by c irculating pipipipi
electrons deshie lds aromatic
protons
C irculating pipipipi e lectrons
Ring Current in BenzeneRing Current in Benzene
Bo
Deshie lded
H H
Circulação de eletrons pipipipi
Campo magnético secundário
gerado por ele´trons pipipipi circulantes
desprotege os protons aromáticos
pois reforça o campo aplicado
Desblindado
Anéis benzenóides monossubstituídos
Grupos doadores de elétrons criam ambientes eletronicos 
distintos sobre os hidrogenios dividindo-os em dois grupos
X = OH, OR, O R O R O R O R
+ + +
:
..
:
- -
-
: : : :
..
Grupos eletrodoadores protegem
posições o- e p- por ressonância
.. ..
.. ..
..
..
..
X
.. Par de elétrons não ligantes
ester
NH2, NR2,
-O(CO)CH3
O CH3
2 3
protegidoCH3
Tolueno 7.2 ppm
Compare:
Integral =
Efeito da carbonila
� Quando um grupo carbonila está ligado ao anel o- e p-prótons 
são desblindados pelo campo anisotrópico de C = O.
� Este efeito é significativo na posição orto.
� O mesmo efeito ocorre por grupo C=C.
C
HH
R
OC
R
O
HH
C
CH3O
HH
Acetofenona (90 MHz)
2 3
3
desprotegido
CH3
Tolueno 7.2 ppm
Compare:
Anéis benzenóides dissubstituídos
� Anéis benzênicos 1,4-dissubstituídos mostram um 
par de dubletos, quando os dois grupos no anel são 
distintos.
1111----iodoiodoiodoiodo----4444----metoxibenzenometoxibenzenometoxibenzenometoxibenzeno
OCH3I
CHCl3 
1111----bromobromobromobromo----4444----etoxibenzenoetoxibenzenoetoxibenzenoetoxibenzeno
OCH2CH3Br
4
2
3
Grupos com efeitos semelhantes: a medida que a semelhança 
aumenta, a intensidade dos picos aumenta, diminui J dos 
picos mais intensos até evoluir para singleto.
X
Y
X
X'
X
X
X = Y X ~ X’
X = X
Mesmo grupo
H equivalentes
1111----aminoaminoaminoamino----4444----etoxibenzenoetoxibenzenoetoxibenzenoetoxibenzeno
OCH2CH3H2N4
2 2
3
P-Xileno
CH3CH3
4
6
Grupo hidroxila
� Prótons de hidroxila e amino podem aparecer em 
qualquer lugar do espectro (Lig. de H).
� A posição depende de solvente, temperatura e da 
presença de impurezas como ácidos e água.
� Essas absorções são geralmente mais largas do 
que outros picos e muitas vezes podem ser 
identificadas por causa deste fato.
� Prótons carboxílicos geralmente aparecem em torno 
de 11 a 12 ppm.
Etanol
CH3CH2 OH
2 1
3
•Em álcoois normalmente não se 
observa o acoplamento do hidrogenio 
da –OH com o hidrogenio de carbono 
α, devido a rápida troca química.
•Em amostras ultrapura o 
acoplamento “pode” ser observado.
C O
H H
R-O-Ha + R’-O-Hb R-O-Hb + R’-O-Ha
A troca acontece tão rapidamente que o grupo CH vê muitos hidrogênios 
diferentes sobre o OH durante o tempo que o espectro está sendo 
determinado (spin média = 0)
Deslocamentos característicos
� Deslocamento químico:
� C-OH 05-5,0 ppm
� CH-O-H 3,2-3,8 ppm
� Acoplamentos:
� CH-O-H normalmente sem acoplamento ou 3J = 5 Hz
Método para identificação de picos de -
-OH e -NH
� Se valer da troca rápida.
R O H + D
O
D R O D + H
O
D
Picos que variam de 
(C-OH) 05-5,0 ppm
(CH-O-H) 3,2-3,8 
ppm
Pico desaparece
Acido 2Acido 2Acido 2Acido 2----CloropropanoicoCloropropanoicoCloropropanoicoCloropropanoico
COOH
C
O
OHCH
Cl
CH3
1
1
3
~12 ppm