Explique como se dá o desdobramento de sinais no espectro de Ressonância Magnética Nuclear. Dê exemplo para embasar sua resposta.
Passo 1
Beleza, o exercício pede para a gente explicar como rola o desdobramento (splitting) de sinais em um espectro de RMN (Ressonância Magnética Nuclear) e dar um exemplo. Isso é conteúdo de Spin–Spin Coupling em RMN de ¹H (proton NMR). Para resolver, a gente vai precisar entender:
- O que é acoplamento escalar (J‐coupling).
- A regra do
para prever quantas linhas um sinal se quebra. - Um exemplo prático, tipo etanol (
).
Passo 2
Primeiro, o que causa o desdobramento?
- Cada núcleo de hidrogênio (“próton”) que está quimicamente não equivalente sente não só o campo magnético externo, mas também o pequeno campo dos prótons vizinhos ligados por até três ligações (vicinais).
- Essa interação chama‐se acoplamento escalar ou
-coupling. - Na prática, em vez de um pico único (singlete), você vai ver múltiplas linhas ao redor da frequência central. A separação entre essas linhas é medida pelo constante de acoplamento
, normalmente em hertz (Hz): onde é a distância entre as linhas do mesmo sinal.
Passo 3
Agora, a regra mais usada é o famoso “
”:
- Se um grupo de
prótons idênticos está a até três ligações de outro próton (ou conjunto de prótons) não equivalente, ele vai dividir o sinal desse outro em linhas. - Exemplos de intensidades (triângulo de Pascal):
• Doubleto (): 1:1
• Triplo (): 1:2:1
• Quartet (): 1:3:3:1
Passo 4
Vamos ao exemplo clássico: etanol,
.
- Os 3 Hs do grupo
estão acoplados aos 2 Hs do vizinho ( ), então aparecem como um triplo ( ). Intensidade: 1:2:1. - Os 2 Hs do
estão acoplados aos 3 Hs do ( ), então dão um quarteto ( ). Intensidade: 1:3:3:1. - O OH geralmente aparece como singlete porque troca de prótons com o solvente “quebra” o acoplamento.
Em notação LaTeX, fica assim:
Resposta
O desdobramento de sinais em RMN de próton ocorre devido ao acoplamento escalar (
-coupling) entre núcleos vizinhos, seguindo a regra prática
: um núcleo acoplado a
prótons equivalentes gera um multiplet com
linhas, separadas pela constante
. No etanol, por exemplo, o
aparece como triplo (2 vizinhos
1) e o
como quarteto (3 vizinhos
1).