Química Orgánica (611)

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612 CAPÍTULO 13 Espectroscopia de resonancia m agnética nuclear
■ FIGURA 13-48
(a) IRM (imagen por resonancia 
magnética) de un cerebro humano 
que muestra un tumor metastásico 
en un hemisferio, (b) IRM de la región 
pélvica que muestra un daño severo 
en una cadera artrítica.
La señal de 31P de los fosfatos en las 
células y b s tejidos puede seguirse 
por medio de la espectroscopia 
de RMN-31R Esta técnica ha sido 
empleada para el estudio de b s 
efectos del ejercido y la falta de 
oxígeno en el metabolismo de bs 
ésteres de fosfato como el ATP.
transformada de Fourier sofisticadas, el instrumento puede observar de manera selectiva un 
punto, una línea o un plano dentro de la muestra. La computadora genera una imagen de 
un corte bidimensional a través de la muestra. Puede acumularse una sucesión de cortes en la 
computadora para obtener una gráfica tridimensional de las resonancias de los protones den­
tro del volumen de la muestra.
A la imagen de RMN médica por lo general se le llama knagen por resonancia magné­
tica (IRM o MRI por sus siglas en inglés) para evitar el miedo común de la palabra nuclear 
y la falsa idea de que “nuclear” significa “radiactivo” . No hay nada radiactivo acerca de un es­
pectrómetro de RMN. De hecho, la IRM es el método menos invasivo y menos peligroso que 
existe para tomar una imagen del interior del cuerpo. El único efecto secundario común es la 
claustrofobia de estar confinado dentro del anillo del imán de ancho calibre.
La IRM puede distinguir con facilidad tejidos acuosos, tejidos grasos, hueso, espacios de 
aire, sangre, etcétera, por medio de sus diferencias en composición y movimiento. Al usar los 
tiempos de relajación de los protones, la técnica se vuelve todavía más útil. En un campo mag­
nético intenso, ligeramente más espines de los protones se alinean con el campo (el estado 
de menor energía) que contra él. Un pulso de radio frecuencia justo de la duración correcta 
invierte algunos espines, incrementando el número de espines orientados contra el campo mag­
nético. Los espines se relajan de manera gradual a su estado normal en un periodo de unos 
cuantos segundos. Siguiendo el decaimiento inductivo libre, el espectrómetro mide qué tan 
rápido ocurre la relajación de los espines en cada pixel de la muestra.
La diferenciación de los tiempos de relajación se codifica por color o por intensidad en la 
imagen, dando información valiosa acerca de los tejidos involucrados. Por ejemplo, los tejidos 
cancerosos tienden a tener tiempos de relajación más largos que los tejidos normales corres­
pondientes, por lo que los tumores se aprecian con rapidez en la imagen de RMN. La figura 
13-48 muestra dos imágenes de RM reales: La primera imagen es un corte a través de la cabeza 
de un paciente que muestra un tumor cerebral. La segunda imagen es un corte a través de la re­
gión pélvica de otro paciente que muestra una cadera artrítica.
ESTRATEGIA PARA RESOLVER PROBLEMAS 
PROBLEMAS DE ESPECTROSCOPIA
Ahora hemos aprendido a usar la espectroscopia IR y de RMN, al igual que la espectrometría de ma­
sas, para determinar las estructuras de compuestos orgánicos desconocidos. Estas técnicas por lo re­
gular proporcionan una estructura única con baja probabilidad de error. Una parte principal del éxito 
de la interpretación espectral es el uso de una estrategia efectiva en vez de simplemente observar los 
espectros, esperando que algo evidente llame la atención. Un método sistemático debe tomar en cuen­
ta las fortalezas y las debilidades de cada técnica. La siguiente tabla resume la información que ofrece 
cada técnica espectroscópica.