Este documento describe los principios fundamentales de la resonancia magnética nuclear (RMN), incluyendo: 1) La teoría cuántica y clásica de la RMN, 2) Cómo los núcleos absorben radiación electromagnética en presencia de un campo magnético intenso, y 3) Los métodos de espectroscopia RMN de onda continua y transformada de Fourier. Además, explica conceptos como el desplazamiento químico y el acoplamiento espín-espín que permiten identificar compuestos orgánicos mediante

1. Resonancia Magnética Nuclear
MÉTODOS INSTRUMENTALES DE ANÁLISIS
SERGIO SERMENT MORENO
19 DE MAYO DE 2009

2. Resonancia Magnética Nuclear
RMN
Se basa
Absorción de la radiación electromagnética en la región de
las RF. (4 a 900MHz)
analito
Intenso B Núcleos Absorción
CW(onda continua)
Espectrómetros RMN
FT/NMR(transformadas
de Fourier)

3. Resonancia Magnética Nuclear
Teoría de la RMN
Cuántica Clásica
Relación entre las Descripción física del proceso
frecuencias de absorción de absorción y de la forma de
y los estados de energía medirlo
de los núcleos

4. Descripción Cuántica
Suponemos que ciertos núcleos giran alrededor de un eje y tienen
propiedad de espín, tiene un momento angular p, su componente
observable máxima está cuantizada y debe ser múltiplo de h/2p. El
número de componentes de p para un núcleo en particular depende de su
número cuántico de espín I. En ausencia de un campo externo los
distintos componentes tienen energías idénticas.
Los cuatro núcleos que han sido de más interés para químicos orgánicos y
bioquímicos son 1H, 13C, 19F, 31P.
Como un núcleo posee carga, espín origina un campo magnético análogo
al producido cuando una corriente fluye a través de una bobina.
m=gp
Donde g es la relación giromagnética.

5. Constantes Giromagnéticas
Núcleo Relación giromagnética
(MHz/T)
1H 2.6752x108
13C 6.7283x107
19F 2.5181x108
31P 1.0841x108

6. Niveles de Energía en un Campo Magnético
v0=gB0/2p

7. Ejemplo
Ejemplo 19.1
Muchos instrumentos de RMN de protón utilizan un
imán que proporciona una intensidad del campo de
4.69T. ¿A que frecuencia absorbería el núcleo de
hidrogeno en este campo?

8. Distribución de las partículas entre los estados cuánticos
magnéticos
Sin campo Energías idénticas Núcleos con
en los estados m=+1/2=Núcleos No hay
Magnético absorción
Externo cuánticos con M=-1/2
magnéticos
Los núcleos tienden
a orientarse para Nj=exp(-ghB0)
Con campo que predomine el
magnético externo estado de menor N0 (2pkT)
energía m=+1/2
A mayor número de
A mayor intensidad
núcleos de baja
de campo aumenta
energía mayor
la señal
intensidad de campo

9. Ejemplo
Ejemplo 19.2
Calcular el número relativo de protones en los estados
magnéticos de mayor y de menor energía cuando una muestra
se coloca en un campo de 4.69T a 20ºC.
Si suponemos que hay 1x106 protones en el estado de mayor
energía habrá. No= 1,000,033 protones en el de menor energía.
El cual corresponde a 33 partes más de protones en el estado de
menor energía por cada millón de protones en el estado de
mayor energía.

10. Descripción Clásica
Imaginemos que le aplicamos un campo
magnético al núcleo de un electrón
entonces este empezara a rotar con un
movimiento perpendicular al eje del
campo magnético describiendo un
movimiento procesional, que significa
movimiento con un cono de giro.

11. Proceso de Absorción con Onda Continua
Si la frecuencia de rotación del vector campo magnético de la radiación es igual a
la frecuencia de precesión del núcleo, puede tener lugar la inversión brusca y la
absorción.

12. Relajación
 Al exponer los núcleos a una radiofrecuencia
adecuada ocurre la absorción
 Cuando ocurre la absorción el número de núcleos de
los dos estados se puede igualar y la señal de
absorción disminuirá y se aproximará a cero (espín
saturado)
 Velocidad de relajación de los núcleos ≥ velocidad de
absorción de RF.
 Ejemplo de relajación es la fluorescencia.

13. Relajación espín-red
Los núcleos que absorben forman parte de un mayor
conjunto (red), ya sea sólido, líquido o gas. En los
últimos dos los núcleos de la red tienen movimiento
violento vibratorio y rotatorio que origina un campo
complejo alrededor de cada núcleo magnético. Así el
campo de red contiene una infinidad de componente
magnéticas. Los núcleos pasan de espín más alto a más
bajo, la energía absorbida aumenta las vibraciones o
rotaciones. Existe un aumento en la temperatura.

14. Relajación Espín-Espín
Cuando dos núcleos vecinos del mismo tipo tienen la
misma velocidad de precesión y diferentes estados
cuánticos magnéticos pueden intercambiar estados
cuánticos sin que haya un cambio neto en la población
relativa de los estados de espín, no disminuye la
saturación, pero el tiempo de vida promedio de un
núcleo excitado en particular se acorta
(ensanchamiento de las líneas).

15. RMN de Transformadas de Fourier
Los núcleos en un intenso campo magnético se
someten a impulsos periódicos muy cortos (menos de
10ms) de radiación de radiofrecuencia del orden de 102
a 103MHz. El intervalo entre impulsos es de uno a
varios segundos, en ese intervalo los núcleos excitados
al relajarse emiten una señal de radiofrecuencia. Caída
libre de inducción (FID)

16. RMN de Transformadas de Fourier

17. RMN de Transformadas de Fourier
La señal puede detectarse con una bobina
radiorreceptora colocada perpendicularmente al campo
magnético estático (una sola bobina puede emitir los
impulsos y detectar la señal de caída). La señal se
digitaliza y se almacena para el procesamiento de
datos. Se suman las señales de caída y la resultante se
convierte en una señal de frecuencia mediante
transformación de Fourier. Se pueden filtrar
digitalmente los datos para mejorar la relación
señal/ruido.

18. Descripción de procesos de impulsos
Vectores del momento magnético de algunos núcleos con m=+1/2, girando
alrededor.

19. Excitación de impulsos
El impulso de radiofrecuencia viaja a lo largo del eje x. Con cada impulso M
experimentará una fuerza de torsión que tenderá a inclinarlo respecto del eje z.

20. Excitación de Impulsos
Este momento de rotación hace girar el momento magnético de la muestra
alrededor del eje x y en el plano y-z. a=gB1t , donde a es el ángulo de rotación en
radianes y t es la duración del impulso. Para que a sea 90° tarda de 1 a 10ms

21. Excitación de Impulsos
Cuando un núcleo retorna a su estado de equilibrio .Disminución en la
componente del momento magnético a lo largo del eje y y un aumento en la
componente a lo largo del eje z.

23. Exitación de Impulsos
Disminución hasta cero del momento magnético a lo
largo del eje y. Cuando se completa el proceso de
relajación en el eje z, no puede existir ninguna
componente magnética residual en el plano x-y.

24. Caída Libre de Inducción
Si las coordenadas están fijas, el momento magnético
M debe girar en sentido de las manecillas del reloj
alrededor del eje z. Esto da origen a una señal de
radiofrecuencia que se puede detectar con una bobina
a lo largo del eje x. Con la relajación la señal disminuye
exponencialmente y se aproxima a cero a medida que
el vector magnético se aproxima al eje z. Esta señal
constituye la caída libre de inducción.

25. Caída Libre de Inducción

26. Tipos de espectros de RMN- Espectro de líneas anchas
Sirven para la determinación
cuantitativa de isótopos y
estudiar el entorno física de
las especies absorbentes, se
obtiene con campos poco
intensos.

27. Tipos de espectros de RMN- Espectro de alta
definición
Son los más utilizados, se usan instrumentos
capaces de distinguir diferencias de frecuencia
muy pequeñas del orden de 0.01ppm o
menores

28. Escala de las Abscisas en los espectros de RMN
La determinación de la intensidad absoluta del campo magnético con la
exactitud necesaria para las medidas de RMN es imposible. Pero se
pueden determinar cambios en la intensidad del campo de hasta una
décima de mili gauss o más.
Se estableció un patrón interno para relacionar la posición de los picos de
absorción. El más usado para el estudio de protón es el tetrametilsilano
(TMS) (CH3)4Si. Sus protones son idénticos, su constante de
apantallamiento es más grande, por lo que proporciona un solo pico agudo
a un campo aplicado intenso, separado de la mayoría de los picos de
interés.
El TMS es muy soluble en líquido orgánicos y se elimina por destilación (p.
eb.=27°C). En medios acuosos se usa la sal de sodio del ácido 2,2-dimetil-
2-silapentano-5-sulfónico (DSS) (CH3)3SiCH2CH2CH2SO3Na. Los protones
metilo producen un pico en la misma posición que el del TMS. Los
metilenos del DSS están deuterados.

29. Escala de las Abscisas en los espectros de RMN
La mayor parte de los picos se encuentran entre:
• 1 y 13ppm para protón
• 0 a 220ppm (puede ir hasta 440 o más) para 13C
• 0 a 800ppm para 19F
• O a 300ppm o más para 31P

30. Espectro de alta definición-Desplazamiento químico
Se origina por los pequeños campos
magnéticos que se generan debido a la
circulación de electrones (corriente
diamagnéticas). Los núcleos están
expuestos a un campo menor o mayor
que el externo. Bajo la influencia de un
campo magnético los electrones del
enlace con el protón tienden a
experimentar una precesión alrededor
del núcleo, perpendicular al campo
aplicado. El núcleo está apantallado del
efecto total del campo principal, se debe
aumentar el campo externo para
producir la resonancia nuclear. El
apantallamiento depende de la densidad
electrónica que rodea al núcleo.

31. Efecto de la anisotropía Magnética
En esta posición el campo puede inducir un flujo de electrones p alrededor del anillo
para crear una corriente anular. Se induce un campo secundario que se opone al
aplicado y ejerce un efecto magnético sobre los protones del unidos al anillo. Así los
protones aromáticos requieren un campo menor para que se produzca resonancia.

32. Efecto de la Anisotropía Magnética
En esta posición la circulación de los electrones p se da a lo largo del eje del enlace.
El campo secundario actúa sobre el protón reforzando el campo aplicado
desapantallando el núcleo. En un aldehído este efecto se combina con la
electronegatividad del oxígeno de carbonilo.

33. Efecto de la Anisotropía Magnética
En esta orientación los protones están apantallados debido a que el flujo de
electrones se distribuye sobres de el plano nodal. Este efecto es bastante intenso
como para contrarrestar el desapantallamiento debido a la acidez de los protones y
a las corrientes electrónicas paralelas al enlace.

34. Correlación del desplazamiento químico con la
estructura
Los valores exactos de d
dependen de la
naturaleza del disolvente
y la concentración del
soluto.

35. Desdoblamiento Espín-Espín
El espaciado de los tres componentes de la
banda de metilo es el mismo que el de los
cuatro picos de la banda de metileno. Este
espaciado medido en Hz es la constante de
acoplamiento.
En un multiplete la relación entre las áreas
de los picos se aproxima a una relación entre
números enteros.
• Triplete 1:2:1
• Cuarteto o Cuadruplete 1:3:3:1

36. Desdoblamiento Espín-Espín
Origen
Hay una débil interacción o acoplamiento entre los dos grupos de protones
adyacentes. Tiene lugar a través de las interacciones entre los núcleos y los
electrones de enlace.

37. Desdoblamiento Espín-Espín
Origen

39. Reglas para la Interpretación de los Espectros de
Primer Orden
1. Los núcleos equivalentes no interaccionan entre sí para dar picos de
abosorción múltiples
2. Las constantes de acoplamiento disminuyen con la separación de los grupos y
raras veces se observa acoplamiento a distancias mayores que cuatro
longitudes de enlace.
3. La multiplicidad de una banda se determina por el número n de protones
equivalentes magnéticamente en los átomos vecinos, y viene dad por n+1.
4. Si los protones del átomo B están afectados por los protones de los átomos A
y C que no son equivalentes, la multiplicidad de B es igual a (nA+1)(nC+1).
5. Las áreas relativas aproximadas de un multiplete son simétricas alrededor del
medio de la banda y son proporcionales a los coeficientes de los términos la
serie (x+1)n.
6. La constante de acoplamiento es independiente del campo aplicado.

40. Reglas para la Interpretación de los Espectros de
Primer Orden

41. Ejemplo

42. Espectros de Segundo Orden
• Las constantes de acoplamiento suelen ser menores de 20Hz.
• Las reglas anteriores suelen ser de aplicación general.
Cuando J/d es mayor que aproximadamente de 0.1 a 0.5, ya no aplican las
reglas.
• d se aproxima J, los picos interiores del multiplete aumentan a expensas
de los picos exteriores y se pierde la simetría del multiplete.
• Aparecen más líneas de forma que el espaciado entre las líneas ya no
corresponde con las constantes de acoplamiento.

43. Efecto del Intercambio Químico en los Espectros
El protón del OH debería aparecer como un
triplete, pues los protones del metileno y el
protón del OH están separados sólo por 3
enlaces.

44. Efecto del Intercambio Químico en los Espectros
Espectro de etanol altamente
purificado.
Se observan el triplete del OH y
ocho picos del metileno.
Si se añadieran trazas de ácido el
a la muestra el espectro volverá a
su estado original.
El intercambio de los protones del
OH entre las moléculas de alcohol
está catalizado por ácidos y bases
así como por impurezas que
normalmente contiene el alcohol.
Si el intercambio es rápido se
promedian los efectos de las tres
disposiciones del espín.

45. Efecto del Intercambio Químico en los Espectros
• Si la velocidad de intercambio es significativamente mayor a la
frecuencia de separación de las líneas se obtiene sólo una línea aguda.
• Si la frecuencia de intercambio es aproximadamente la misma que la
diferencia de frecuencias, resulta una línea ancha

46. Técnicas de Doble Resonancia
Grupo de técnicas en las que la muestra se irradia simultáneamente con
dos o más señales de radiofrecuencia. Éstos métodos son el
desacoplamiento de espín, el efecto nuclear Overhauser, el cosquilleo de
espín y la resonancia internuclear doble.
Desacoplamiento homonuclear de espín: Se usan para la interpretación de
los espectros de RMN complejos y aumentar la información que se puede
obtener de ellos.
Desacoplamiento heteronuclear de espín: Desacoplamiento entre átomos
no similares. El ejemplo más importante es la RMN de 13C.

47. Desacoplamiento homonuclear de espín

48. Espectrómetros de RMN
Espectrómetros de líneas anchas: Imanes con intensidades de unas
décimas de tesla, más simples y baratos que los de alta resolución.
Espectrómetros de alta resolución: Imanes con intensidades entre 1.4 y 14T
que corresponden a frecuencias de protón de 60ª 1,000MHz.
Antes de 1970 todos los espectrómetros de RMN eran de onda continua que
usaban imanes permanentes o electroimanes. Hoy en día son sustituidos
por los de transformadas de Fourier con una mayor sensibilidad. Gracias a
esto se han generalizado las aplicaciones de rutina de la RMN para 13C de
origen natural, los protones de nivel de microgramos y otros núcleos como
el flúor, fósforo y silicio.
Los precios de un RMN de TF van desde 100,000 a más de 1,000,000 de
dólares.

49. Componentes de los espectrómetros de
transformadas de Fourier

50. Imanes
• Son el componente principal de los equipos.
• La sensibilidad y la resolución aumentan con la intensidad del campo.
•Imanes permanentes: En el pasado se usaban. Tienen intensidades de 0.7, 1.4 y
2.1T que corresponden a frecuencias de resonancia para el protón de 30, 60 y
90MHz. Son muy sensibles a la temperatura.
• Electroimanes convencionales: Actualmente rara vez se incorporan a los
instrumentos de RMN.
• Imanes Superconductores: Son un arrollamiento de alambre de niobio/estaño o
niobio/titanio. Alcanzan campos de hasta 21T que corresponden a una frecuencia de
900MHz. Para mantenerlos superconductores deben estar a 4K, por lo que
sumergidos en helio líquido. El vaso Dewar del helio líquido está dentro de un vaso
Dewar con nitrógeno líquido. Cada 10 días se rellena el vaso de nitrógeno líquido y
cada 80 a 130 días se rellena el vaso con helio líquido. Los superconductores son
mas estables, tienen un menor coste de funcionamiento, sencillez y pequeño
tamaño.

51. Imanes
• El campo de los imanes debe ser reproducible y homogéneo. No puede variar más
de unas cuantas partes por billón (10-9). Ha de ser estable en un grado similar el
tiempo necesario para recoger los datos de la muestra.
• La estabilidad inherente de la mayoría de los imanes es menor que la debida.
• Se observan variaciones que pueden llegar a ser de una parte en 107 en una hora.
•Para compensar la heterogeneidad de los campos se usan distintos recursos.

52. Fijación (lock) del campo magnético
• Se irradia continuamente un núcleo de referencia.
• Se sigue su respuesta a una frecuencia que corresponde a su máximo de resonancia
a la intensidad de campo aplicada.
• Los cambios en la intensidad de la señal de referencia controlan un circuito de
realimentación, la salida del cual se aplica a las bobinas del imán para corregir la
deriva.
• La estabilidad de los superconductores modernos es tal que no se necesita aplicar
el sistema de fijación durante períodos de 1 a 20min.

53. Compensación (shimming)
• Las bobinas de compensación son pares de helicoides de alambre a través de los
cuales pasan corriente cuidadosamente controladas, que producen pequeños
campos magnéticos que compensan la heterogeneidad del campo magnético
principal.
• Por lo general, la compensación se lleva a cabo cada vez que una muestra se
introduce en el espectrómetro.

54. Rotación de la muestra
• La rotación se consigue con una pequeña turbina de plástico que se ajusta sobre el
tubo de la muestra.
• Una corriente de aire mueve la turbina de 20 a 50 revoluciones por segundo. Si
ésta frecuencia es mucho mayor que la dispersión de frecuencias causada por las
heterogeneidades magnéticas, los núcleos experimentan un entorno promediado
que hace que las dispersiones aparentes de frecuencia tiendan a cero.
• Su desventaja es que el campo magnético se modula a la frecuencia de rotación y
puede presentar bandas laterales o laterales giratorias, a cada lado de los picos de
absorción.

55. Sonda de la Muestra
 Múltiples Funciones:
1. Mantiene la muestra en una posición fija dentro del
campo magnético.
2. Contiene una turbina de aire para rotar la muestra
3. Aloja la bobina o bobinas que permiten la excitación
y la detección de la señal de RMN.

56. Sonda de la Muestra
 La sonda por lo común contiene dos bobinas
transmisoras:
1. Sistema de Control.
2. Experimentos de desacoplamiento.
 La mayoría de las sondas puede trabajar a
temperatura variable.
 Las cubetas de muestra consisten en un tubo de 5
mm de diámetro externo y tienen un capacidad de
aproximadamente 0.4mL de líquido
 Microtubos y Tubos mayores.

57. Bobinas de Transmisión/Recepción
 Los detectores de bobinas perpendiculares
utilizados anteriormente, se han sustituido por la
sonda de bobina única, dado que este diseño es
más simple y más eficaz.

58. Generador de Impulsos
 Para obtener los espectros de transformadas de
Fourier, la muestra se debe irradiar con un intervalo
de frecuencias suficientemente grande para excitar a
los núcleos con diferentes frecuencias de resonancia.
 Un impulso de radiación suficientemente
corto, proporciona una banda relativamente ancha
de frecuencias centradas alrededor de la frecuencia
del oscilador. El intervalo de frecuencias de esta
banda es aproximadamente de 1/(4τ) Hz, donde τ es
la duración en segundos de cada impulso.

59. Generador de Impulsos
 Un generador de impulsos característico está
formado por tres partes:
- un sintetizador de frecuencia
- una compuerta
- un amplificador de potencia

60. Sistema Receptor
 La primera etapa de amplificación por lo general
tiene lugar en un preamplificador, el cual se instala
en la sonda muy cerca de la bobina receptora esto
con el fin de minimizar el efecto del ruido en otras
partes del instrumento, luego se amplifica de nuevo
en un amplificador de RF externo.

61. El detector y el sistema de procesamiento de datos.
 La señal de radio de alta frecuencia se convierte en
una señal de audiofrecuencia que es mucho mas
fácil de digitalizar.
 La señal del amplificador está constituida por dos
componentes:
1. señal portadora: tiene la frecuencia del oscilador
utilizado para producirla
2. señal superpuesta de el analito: difiere en
frecuencia de la portadora en unas pocas partes
por millón.

62. El detector y el sistema de procesamiento de datos
 La frecuencia portadora vc se resta
electrónicamente de la señal de frecuencia del
analito vn en el dominio analógico.

63. Muestreo de la Señal de Audio
 Para poder representar digitalmente una onda seno o
coseno con exactitud, es necesario muestrear la señal
al menos dos veces durante cada ciclo (teorema de
Nyquist). Si el muestreo se hace menos de dos
veces, tiene lugar el plegado o repliegue de la señal.

64. Plegado o Repliegue de la Señal

65. Plegado o Repliegue de la Señal
 Los espectrómetros de RMN modernos utilizan
detectores de cuadratura sensibles a la fase que
hacen posible la determinación de diferencias
positivas y negativas entre la frecuencia portadora y
las de la RMN. Así la señal portadora se ajusta a una
frecuencia que se encuentra en la mitad del espectro
y de esta forma se evita el plegado.

66. Plegado o Repliegue de la Señal

67. Integradores de Señal
 Todos los sistemas
registradores de RMN
modernos están equipados
con integradores electrónicos
o digitales que proporcionan
las áreas de los picos de
absorción. Los datos de la
integración se presentan
como funciones escalonadas
superpuestas sobre el
espectro de RMN.

68. Integradores de Señal
 Es posible alcanzar una precisión en la
integración del 1 al 2 por 100.

69. Manipulación de la Muestra
 Normalmente se utilizan disoluciones de la muestra del 2 al
15 por 100, aunque las muestras de líquidos puros se
pueden también examinar tal cual, si sus viscosidades son
suficientemente pequeñas.
 Los mejores disolventes para la espectroscopía de RMN de
protón no contienen protones.
 Hoy en día es posible registrar espectros de elevada
resolución de muestras sólidas. Se han desarrollado
técnicas para obtener espectros de 13C de
polímeros, combustibles fósiles y otras sustancias de
elevado peso molecular.

70. Aplicaciones de la RMN de Protón
 La aplicación más importante es la identificación y
la elucidación estructural de moléculas orgánicas,
organometálicas y bioquímicas.
 Además este método constituye muchas veces un
procedimiento útil para la determinación
cuantitativa de las especies que absorben.

71. Identificación de Compuestos
 Un espectro de RMN pocas veces es suficiente para
la identificación de un compuesto orgánico, pero si
se utiliza junto con otras informaciones como los
espectros de masas, infrarrojos, ultravioleta, así
como análisis elemental, la RMN es una
herramienta poderosa e indispensable para la
caracterización de los compuestos puros.

72. Aplicación de la RMN al análisis cuantitativo
 Uno de los aspectos singulares de los espectros de RMN es
la proporcionalidad directa entre las áreas de los picos y el
número de núcleos responsables de la aparición del pico.
Como consecuencia, la determinación cuantitativa de un
compuesto específico no requiere muestras puras del
compuesto para la calibración.
 Los derivados orgánicos de silicio resultan especialmente
adecuados para fines de calibración, debido a que sus picos
de protones se localizan en campos muy altos.

73. Análisis de Mezclas Multicomponentes
 Hollis ha descrito un método para la
determinación de aspirina, fenacetina y cafeína en
preparaciones analgésicas comerciales.
 Chamberlain describe un método para el análisis
rápido de mezclas de
benceno, heptano, etilenglicol y agua.

74. Análisis Cuantitativo de Grupos Funcionales Orgánicos
 Es una de las aplicaciones más útiles de la RMN.
Los errores relativos encontrados han sido del
orden de 1 al 5%.

75. Análisis Elemental
 La espectroscopía de RMN se puede emplear para
determinar la concentración total de un núcleo
dado, activo en RMN, en una muestra.
 Para análisis cuantitativo se puede emplear un
espectrómetro de baja resolución o de línea ancha

76. RMN de Carbono-13
 Se estudio por primera vez en 1957, pero fue utilizado
hasta los años setenta.
 El tiempo que se necesito para desarrollar
instrumentos suficientemente sensibles que
permitieran la detección de las débiles señales de
RMN del núcleo del carbono-13 fue la razón del
retraso.

77. RMN de Carbono-13
 La baja intensidad de señal se relaciona directamente
con la poca abundancia isotópica natural del isótopo
(1,1 por 100) y la pequeña relación giromagnética.
 Estos factores se combinan y hacen que la RMN de
13C sea unas 6000 veces menos sensible que la RMN
de protón.

78. Ventajas de RMN de 13C sobre RMN de protón
 La RMN de carbono-13 proporciona información del
esqueleto de las moléculas mas que de su periferia.
 El intervalo de desplazamiento químico para el
carbono-13 para la mayor parte de los compuestos
orgánicos es alrededor de 200ppm, comparado con
las de 10 a 15ppm para el protón. Por lo tanto hay
menos solapamiento de picos espectrales de
carbono-13 que en los espectros de protones.

79. Ventajas de RMN de C-13 sobre RMN de protón
 Existen excelentes métodos para el acoplamiento
de la interacción entre los átomos de carbono-13 y
los protones. Con el desplazamiento, el espectro
para un tipo particular de carbono, por lo general,
presenta una sola línea.
1. Desacoplamiento de banda ancha
2. Desacoplamiento sin resonancia
3. Desacoplamiento de impulsos
4. Aumento nuclear de Overhauser.

80. Aplicación de RMN de C-13 a la determinación de estructuras
 Como en el caso de la RMN de protón, las
aplicaciones de la RMN de C-13 mas importantes y
extendidas son la determinación estructural de
especies orgánicas y bioquímicas
 Estas determinaciones se basan en gran parte en los
desplazamientos químicos, y en ellas desempeñan un
papel menor los datos de espín – espín a diferencia
de la RMN de protón.

81. Desplazamientos químicos para el C-13

82. Aplicación de la RMN a otros núcleos
 Al igual que en el carbono-13, se puede usar RMN
para núcleos como el fósforo-31 y Flúor-19,los cuales
representan una potente arma para el análisis
biológico.
 Presentan la misma dificultad, al ser voluminosos, la
señal que dan son muy pequeñas, y se necesitan de
equipos increíblemente sensibles, y por lo tanto, muy
costosos.

83. RMN de la Transformada de Fourier Bidimensional
 Consiste en una nueva técnica de multiimpulsos
cuyo propósito es hacer aun mas visible el
espectro, incluyendo el factor tiempo en la función de
la transformada de Fourier

84. Imagen por resonancia magnética
 Una de las aplicaciones mas importantes de la RMN
es la obtención de imágenes por resonancia
magnética, o RMI.
 En la RMI los datos de la excitación con impulsos de
RF de objetos sólidos o semisólidos, se someten a
una transformada de Fourier y se convierten en
imágenes tridimensionales del interior de los objetos.

85. Imagen por resonancia magnética
 La principal ventaja de la RMI es que las imágenes de
los objetos se obtienen de forma no invasiva; esto
significa que existe poco o ningún potencial de lesión
por la radiación o cualquier otro daño para los seres
humanos o animales, como podría pasar con
escáneres con rayos X por TAC o con otros métodos
similares.