Química Orgánica (601)

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602 CAPÍTULO 13 Espectroscopia de resonancia m agnética nuclear
abundante tiene un número impar de neutrones, lo que da un espín magnético de 5 , justo como 
un protón. Debido a que sólo el 1 por ciento de los átomos de carbono en una muestra son el 
isótopo ,3C magnético, la sensibilidad de la RM N-,3C es disminuida por un factor de 100. 
Además, la razón giromagnética del 13C sólo es un cuarto de la del protón, por lo que la fre­
cuencia de resonancia del 13C (a un campo magnético dado) es de sólo un cuarto de la RM N-'H. 
La razón giromagnética menor conduce a una mayor disminución en la sensibilidad.
Debido a que la RMN-,3C es menos sensitiva que la RM N-'H, se necesitan técnicas es­
peciales para obtener un espectro. El tipo original de espectrómetro de RMN mostrado en la 
figura 13-6 (llamado espectrómetro de OC o de onda continua) produce señales del ,3C que 
son muy débiles y se pierden en el ruido. Sin embargo, cuando se promedian varios espectros, 
el ruido aleatorio tiende a cancelarse mientras que las señales deseadas se refuerzan. Si se 
toman varios espectros y se almacenan en una computadora, pueden promediarse y el espectro 
acumulado puede ser graficado por la computadora. Dado que la técnica de RM N-,3C es 
mucho menos sensitiva que la técnica de RM N-'H, por lo regular se promedian cientos de 
espectros para producir un resultado útil. Se requieren varios minutos para escanear cada es­
pectro de OC y este procedimiento de promediar es largo y tedioso. Por fortuna, existe una 
mejor forma.
1 3 -1 2 B Espectroscopia de RMN con transformada de Fourier
Cuando se colocan núcleos magnéticos en un campo magnético uniforme y se irradian con un 
pulso de radiofrecuencia cercano a su frecuencia resonante, los núcleos absorben parte de la 
energía y preceden como puntas pequeñas en sus frecuencias resonantes (figura 13-40). Esta 
precesión de muchos núcleos a frecuencias ligeramente diferentes produce una señal compleja 
que decae a medida que los núcleos pierden la energía que ganaron del pulso. A esta señal se le 
llama decaimiento inductivo libre (o transitorio) y contiene toda la información necesaria 
para calcular un espectro. El decaimiento inductivo libre (FID, por sus siglas en inglés) puede 
registrarse por medio de un receptor de radio y una computadora en 1 a 2 segundos, y varios 
FIDs pueden promediarse en unos cuantos minutos. Una computadora convierte los decaimien­
tos transitorios promediados en un espectro.
Una transformada de Fourier es la técnica matemática empleada para computar el espectro 
del decaimiento inductivo libre y a esta técnica del uso de pulsos y registrar varios decaimientos 
transitorios se le llama espectroscopia con transform ada de Fourier. Un espectrómetro con 
transformada de Fourier requiere una electrónica sofisticada capaz de generar pulsos precisos 
y recibir de manera exacta los decaimientos transitorios complicados. Un buen instrumento de 
RM N-,3C por lo regular tiene la capacidad de generar también espectros de RM N-'H. Cuando 
se usa con la espectroscopia de protón, la técnica de la transformada de Fourier produce buenos 
espectros con cantidades muy pequeñas (menos de un miligramo) de la muestra.
pulso precesión de los núcleos decaimiento inductivo libre (FID)
■ FIGURA 13-40
Espectroscopia de RMN con transformada de Fourier. El espectrómetro de RMN con TF suministra un pulso de radio­
frecuencia cercano a la frecuencia de resonancia de los núcleos. Cada núcleo precede como su propia frecuencia de 
resonancia, generando un decaimiento inductivo libre (FID). Muchos de estos FIDs transitorios se acumulan y promedian 
en un corto tiempo. Una computadora realiza la transformada de Fourier (TF) sobre el FID promediado, produciendo 
d espectro registrado en la impresora.