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Comece a pensar sobre como RMN. Assim como os elétrons, prótons e nêutrons têm uma propriedade chamada spin. Um núcleo de hidrogênio tem apenas um próton solitário, por isso tem dois possíveis estados de spin e de spin = +1/2 ou de spin = -1/2. Normalmente, esses dois estados têm a mesma energia. Ao colocar a amostra em um campo magnético, no entanto, o núcleo de hidrogénio se comporta como um pequeno íman no sentido de que pode ser alinhada com o campo, caso em que terá um estado de rotação, ou alinhar contra ela, em caso em que terá o outro. Os dois estados de spin agora têm poder desigual. A qualquer momento, a maioria dos núcleos de hidrogénio numa dada população estará no estado de spin de mais baixa energia, mas uma pequena fracção vai estar no estado alto. Quando a amostra é irradiada com ondas de rádio, fotões de rádio será absorvido pelos núcleos de hidrogénio, se e apenas se a sua energia é igual à diferença de energia entre os dois estados de spin.

Note-se que a nuvem de electrões em torno de um átomo de hidrogénio vai movimentar de modo a criar um pequeno campo magnético contrariar o campo magnético externo é muito maior. Consequentemente, o mais rico em hidrogênio elétron, menos a diferença de energia entre os estados de spin será. Dependendo do seu ambiente na molécula, alguns átomos de hidrogénio será mais de outro rico em electrões. Um átomo de hidrogénio ligado a um átomo de oxigénio, por exemplo, seria muito mais pobre de electrões de uma ligação a um grupo metil-CH3.



Recorde-se que os dados de RMN estão sob a forma de um gráfico utilizando tetrametilsilano como referência. Em outras palavras, em vez de apresentar a frequência das ondas de rádio que tenha sido absorvida, o gráfico mostra a diferença em Hz entre a frequência absorvido pelo tetrametilsilano e frequência absorvida pela amostra dividida pela frequência em MHz espectrómetro. As unidades resultantes são ppm ou partes por milhão. O número de ppm aumenta à medida que você descer o gráfico para a esquerda, e diminui à medida que você vai para a direita. Isso significa que a freqüência das ondas de rádio absorvida pela amostra aumenta à medida que você vai para a esquerda.

Note-se que para os átomos de hidrogénio localizados de tal modo que outros átomos de hidrogénio estão ligados a carbonos adjacentes, existem várias possibilidades. Os átomos de hidrogénio podem ser vizinha spin de 1/2 ou centrifugação -1/2, e ambas estas situações são em moléculas diferentes, a solução em um determinado momento. Se o vizinho está alinhado com o campo magnético, que vai fortalecer o campo sentida pelo primeiro átomo de hidrogênio e, em seguida, aumentar a frequência da radiação que absorve. Se o vizinho está alinhada com o campo magnético, ele reduz o campo sentida por o primeiro átomo de hidrogénio, e, portanto, a frequência da radiação absorve bem. Este efeito é chamado de acoplamento spin-spin, e a diferença em Hz entre os picos criados por meio de acoplamento spin-spin é dito constante de acoplamento. É importante notar que os equivalentes de núcleos não cruzam uns com os outros.

Comece com a situação mais simples: a constante de acoplamento para um gibão (dois picos). Converta o valor ppm (deslocamento químico) para cada pico em um valor em hertz (Hz), multiplicando pela freqüência em MHz espectrômetro. Se os dois picos têm deslocamentos químicos de 0,89 ppm e 0,91 ppm, por exemplo, e a frequência é de 90 MHz espectrómetro, alterações químicas expressas em Hertz são 80,1 e 81,9, e a constante de acoplamento é só entre diferentes los, 81,9-80,1 = 1,8 Hz

Enfrentar uma situação mais difícil - dois vizinhos quimicamente equivalente (ou seja, os vizinhos que estão no mesmo ambiente químico, como dois átomos de hidrogénio no grupo CH2). Estes vire a primeira de hidrogênio em um hat-trick. Neste caso, a constante de acoplamento será igual à diferença em Hz entre um dos picos de ambos os lados e o pico central. Assim como com o dupleto, é necessário converter a partir ppm para Hz antes de calcular a constante de acoplamento. Se o tripleto tem picos com 80 Hz, 88 Hz e 96 Hz, por exemplo, a constante de acoplamento seria de 8 Hz, uma vez que tanto o pico de 80 Hz e 96 Hz 8 Hz pico são a partir do pico central.

Considere uma situação um pouco mais interessante, onde um pico é dividido por três vizinhos quimicamente equivalentes. Poderíamos ter um átomo de hidrogénio num átomo de carbono, por exemplo, o que está ligado a um grupo metilo (-CH 3), os três átomos de hidrogénio do grupo metilo vai dividir a primeira pico de hidrogénio em um quarteto de quatro picos. A distância entre dois picos adjacentes no quarteto é a constante de acoplamento. Se os quatro picos são de 80 Hz, 88 Hz, 96 Hz e 104 Hz, por exemplo, a constante de acoplamento repetem 8 Hz, uma vez que a diferença entre os dois picos adjacentes está 8Hz