Principios de análisis instrumental

})) 19A Teoría de la resonancia magnética nuclear 453 0.02 s =50 Hz Dominio de tiempo C:J 0.8 S a) Dominio de frecuencia 50 Hz 5000Hz b) FIGURA 19.9 a) Señal del decaimiento libre de inducción para el 13 Cdel dioxano cuando la fre– cuencia del pulso difiere de la frecuencia de Larmor en 50 Hz; b) transformada de Fourier de a). (Tomada de R. J. Abra ha m, J. Fisher y P. Loftus, Introduction to NMR Spectroscopy, p. 90, New York: Wiley, 1988. Reproducida con autorización de John Wiley & Sons, Inc.) se modula mediante una onda seno de frecuencia lv -(w 0 /27T) I. Este efecto se muestra en la figura 19.9, en la cual la diferencia de frecuencias es de 50 Hz. Cuando están presentes núcleos magnéticamente distin– tos, el decaimiento libre de inducción desarrolla un patrón de ritmo distinto, como el de la figura 19.10a, que es el espectro de los núcleos de 13 C del ciclohexeno. Este compuesto contiene tres pares de átomos de carbono magnéticamente distintos: el par de carbonos olefínicos, el par de carbonos alifáticos adyacentes al par olefínico y los dos que están directamente opuestos al grupo ole– fínico. Las líneas de la figura 19.10b que se diferencian en 62Hz provienen de los dos pares de átomos de carbono alifáticos. El par de carbonos olefínicos causa el pico aislado a la izquierda. Con compuestos que tienen varias líneas de absorción, el decaimiento libre de inducción se complica mucho. Sin embargo, en cada caso la señal de caída en el dominio del tiempo contiene toda la infor– mación que se requiere para producir un espectro de absorción en el dominio de la frecuencia mediante la transformada de Fourier. 19A.4 Tipos de espectros de resonancia magnética nuclear Existen varios tipos de espectros de resonancia magnética nuclear, lo cual depende de la clase de instrumento utilizado, del tipo de núcleo, del estado físico de la muestra, del entorno del núcleo del analito y del uso que se vaya a hacer de los datos. No obstante, la mayoría de los espectros de resonancia magnética nuclear se clasi– fican como de línea ancha o de alta resolución. Espectros de línea ancha Los espectros de línea ancha son aquellos en los que la anchura de banda de la fuente de líneas es tan grande que oscurece la estructura fina debida al entorno químico. En la figura 19.11 se muestra un espectro de línea ancha que corresponde a una mezcla de varios isótopos. Cada especie se asocia con una sola resonan– cia. Los espectros de línea ancha son útiles para la determinación cuantitativa de isótopos y para estudiar el entorno físico de las especies absorbentes. Por lo general, dichos espectros se obtienen con campos magnéticos relativamente poco intensos. Espectros de alta resolución Los espectros de resonancia magnética nuclear más utilizados son los de alta resolución y se obtienen mediante instrumentos capaces de distinguir diferencias de frecuencia muy pequeñas, del orden de 0.01 ppm o menores. Para un isótopo determinado, tales espectros exhiben por lo común varias resonancias, que son resultado de diferencias