¿Qué es el desplazamiento químico ?

Resonancia magnética nuclear ( RMN ) es una de las herramientas más poderosas disponibles para los químicos orgánicos modernos . Con los datos de RMN , la determinación de la estructura de moléculas pequeñas se convierte en un proceso relativamente rápido ( si no totalmente indolora ) . Uno de los conceptos que necesita para interpretar los datos de RMN es el cambio químico, que le da una cierta información importante acerca de los átomos de hidrógeno o carbono en una molécula . Haga girar

Los núcleos de los átomos tienen una propiedad llamada espín . El valor de espín para un núcleo depende del número de protones y neutrones que contiene. Algunos núcleos tienen un espín nuclear de 0 , otros de media , otros más de 1 y así sucesivamente . Si un núcleo tiene un valor distinto de cero giro , se llama RMN - activa , y que actúa un poco como un pequeño imán , creando su propio campo magnético . Y al igual que un imán , cuando se aplica un campo magnético externo , puede alinearse con el campo o en contra de ella .
Absorción

Si un núcleo se orienta de manera su campo magnético va en contra del campo magnético externo , será más alto en energía . En consecuencia, en cualquier momento dado , la mayoría de los núcleos activos de RMN en una muestra se alinearán con el campo magnético externo porque este es un estado de menor energía . Usted puede cambiar esto, sin embargo , mediante el bombardeo de la muestra con las ondas de radio a diferentes frecuencias . Si las ondas de radio tienen una energía exactamente igual a la diferencia entre las dos orientaciones posibles para un núcleo de RMN - activo , será absorbida ; de lo contrario , pasará a través.
electrones

El campo magnético externo no sólo afecta a los núcleos atómicos , pero también hace que los electrones alrededor el núcleo se mueva . Esta corriente crea un campo magnético que se opone al campo externo , por lo que " protectores" el núcleo del campo externo , y el campo que el núcleo realmente se siente se reduce. Cuanto mayor sea la densidad de electrones alrededor de un núcleo , el más " blindado " que será. Un explosiones espectroscopio de RMN de la muestra con las ondas de radio en frecuencias diferentes para ver cuál se absorben frecuencias . Las frecuencias más altas tienen más energía , por lo que cuanto mayor sea la frecuencia que es absorbida , menos protegidos los núcleos que la absorben .
Gráfico

Los datos de RMN se suele imprimir en un gráfico que se ve como una serie de líneas verticales o " picos ". El desplazamiento químico es la posición horizontal de cada uno de estos picos. Los desplazamientos químicos se miden en relación a un estándar llamado tetrametilsilano ; De esta manera los químicos pueden compensar las diferencias en las máquinas utilizadas por diferentes laboratorios . Desplazamientos químicos más grandes significan los núcleos se " deshielded ", mientras que los desplazamientos químicos más pequeños significan los núcleos están altamente protegidos . Un químico puede tomar esta información y utilizarla para averiguar dónde se colocan los diferentes átomos dentro de una molécula .