INSTITUTO TECNOLÓGICO DE TUXTEPEC

MATERIA:

ANÁLISIS INSTRUMENTAL

UNIDAD 6:

ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

CASTILLO CARDOZA ADA MIRIAM

CRUZ VALDEZ SAJITH

CUEVAS CUEVAS SAUL

MARTÍNEZ MORENO VANESSA

RODRIGUEZ ORTIZ JOSE DANIEL

ESPECIALIDAD:

INGENIERIA BIOQUÍMICA

TUXTEPEC, OAX.; A 13 DE MAYO 2015.

ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR

INTRODUCCIÓNLas técnicas de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) son un instrumento indispensable para la química así como para otras ramas de la ciencia. Con la espectroscopia de RMN se pueden identificar moléculas determinar su estructura de proteínas en disolución y, por otro lado, las técnicas de imagen de RMN son una herramienta indispensable en el diagnostico en medicina.

6.1.- FUNDAMENTOS

La espectroscopia de RMN es una de las principales técnicas empleadas para obtener información física, química, electrónica y estructural sobre moléculas.

RMN: Se basa en la medida de la absorción de la radiación electromagnética en la región de las radiofrecuencias aproximadamente de 4 a 900 MHz .

Es una poderosa serie de metodologías que proveen información sobre la topología, dinámica y estructura tridimensional de moléculas en solución y en estado sólido.

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Historia1924: Las bases teóricas del RMN fueron propuestas por W.Pauli.

1946: Bloch y Purcell demuestran que los núcleos en un campo magnético intenso absorben radiación electromagnética.

1953: Varian Associates comercializaron el primer espectrómetro de alta resolución, para estudios estructurales químicos.

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Esta técnica espectroscópica puede utilizarse sólo para estudiar núcleos atómicos con un número impar de protones o neutrones (o de ambos). Esta situación se da en los átomos de 1H, 13C, 19F y 31P.

El espectrómetro de RMN detecta estas señales y las registra como una gráfica de frecuencias frente a intensidad, que es el llamado espectro de RMN.

El término resonancia magnética nuclear procede del hecho de que los núcleos están en resonancia con la radiofrecuencia o la radiación rf. Es decir, los núcleos pasan de un estado de espín a otro como respuesta a la radiación rf a la que son sometidos.

6.2.- INSTRUMENTACIÓN EN RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR

Espectrómetro.El espectrómetro, espectrofotómetro o espectrógrafo, es un aparato capaz de analizar el espectro de frecuencias característico de un movimiento ondulatorio. Se aplica a diferentes instrumentos que operan sobre un amplio campo de longitudes de onda.

Partes

Un imán

Una sonda

Una consola

Un ordenad

or

Un espectrómetro de RMN consta de las siguientes:

Un imán Que genera un campo magnético estable, el cual puede ser de una intensidad variable, definiendo la frecuencia de resonancia de cada núcleo. Generalmente se identifica cada espectrómetro por la frecuencia de resonancia del protón, así en un imán de 7.046 Tesla, los núcleos de H resuenan a 300 MHz, y por tanto sería un espectrómetro de 300 MHz. RM

N

SondaQue se sitúa dentro del imán, en la que se introduce la muestra y que consta de las bobinas responsables de emitir y recibir las radiofrecuencias (RF). El número de bobinas y su disposición determinan el tipo y las aplicaciones de cada sonda.

RMN

Una consola En la que se generan los pulsos de RF y se controla el resto de la parte electrónica del espectrómetro.

RMN

Un ordenador Que sirve de interfaz con el espectrómetro y con el que se analiza toda la información obtenida.

RMN

Espectrómetro de RMN

RMN

6.3.- APLICACIONESAnálisis Estructural y Estereoquímico para la caracterización de compuestos químicos con núcleos activos.

Identificación y cuantificación de compuestos orgánicos, organometálicos, etc.

Control de impurezas.

Estudios de sistemas dinámicos y parámetros físicos moleculares.Control de calidad en alimentos.

Diagnóstico y pronóstico molecular en clínica. Determinación de perfiles metabólicos en biopsias y/o biofluidos.

La RMN en estado sólido permite otras aplicaciones como:

Determinación de la estructura molecular en sólidos amorfos desordenados que no forman cristales adecuados para su estudio por rayos X y que tampoco son adecuados para su estudio por RMN en disolución por su baja solubilidad o por alterarse algunas de sus propiedades.

Ejemplos de ello son polímeros orgánicos y material vítreo inorgánico.Estudio de propiedades de materiales.Determinar la composición química y la presencia de ciertos grupos funcionales.

Determinar la composición del material orgánico e inorgánico de suelos y muestras heterogéneas en general y poder cuantificar por RMN de sólidos la proporción relativa de ciertos componentes.

En estudios de la estructura tridimensional molecular es posible hacer determinaciones de la distancia entre ciertos átomos en una molécula por RMN de sólidos.

En el estado actual de la técnica de RMN de sólidos para conseguir esta información es necesario disponer de muestras selectivamente marcadas con isótopos tales como 13C, 19F, 15N etc. en las posiciones de los átomos cuya distancia se quiere determinar.

6.4.- ANÁLISIS DE PROCESOS