Principios de análisis instrumental

470 Capítulo 19 Espectroscopia de resonancia magnética nuclear <« Por lo tanto, se deduce que este compuesto es el cumeno. El isómero tiene un pico aromático en 8 = 6.8; su área relativa hace pensar en un benceno trisustituido, lo cual solo puede sig– nificar que el compuesto es C 6 H 3 (CH 3 ) 3 . Las áreas relativas de los picos confirman esta conclusión. • -~~:.~ .• , ~J. ~ ' -.. ~ ' :. EJEMPLO 19.6 ··. :· · -· .. ·~ ; f, ,.,.·,..¡-~~~ .\ ,..:.~ 't>-~~·- ;_~ • .;., -~·' A•.:-. 1 ·,·.~,;;: El espectro de protones que se ilustra en la figura 19.26 es de un compuesto orgánico de masa molecular 72 y que contiene solo carbono, hidrógeno y oxígeno. Identifíquelo. El pico de triplete en 8 = 9.8 parece ser el de un aldehído ali– fático, RCHO (véase la figura 19.17). Si esta hipótesis es cierta, R tiene una masa molecular de 43, que corresponde a un frag– mento de C 3 H 7 . El triplete en 8 = 9.8 quiere decir que hay un grupo metileno adyacente al carbonilo. Por tanto, el compuesto sería el n-butiraldehído, CH 3 CH 2 CH 2 CHO. El pico de triplete en 8 = 0.97 parece ser el del metilo ter– minal. Sería de esperar que los protones del metileno adya– cente mostraran un patrón de desdoblamiento complicado de 4 X 3 = 12 picos, y la agrupación de picos en torno a 8 = 1.7 es compatible con esta predicción. Por último, el pico de los protones del grupo metileno adya– cente al carbonilo debería aparecer como un sexteto en un campo más bajo que las otras resonancias de los protones de metileno. El grupo en 8 = 2.4 es consistente con esta predic– ción. 190.2 Aplicaciones de la resonancia magnética nuclear en el análisis cuantitativo Un aspecto único de los espectros de RMN es la proporcionalidad directa entre las áreas de los picos y el número de núcleos causan– tes del surgimiento del pico. Entonces, la determinación cuanti– tativa de un compuesto específico no requiere muestras puras del compuesto para la calibración. Por consiguiente, si una resonan– cia identificable de uno de los constituyentes de una muestra no se traslapa con las resonancias de los otros componentes, se usa el área de este pico para establecer directamente la concentración de la especie, siempre que se conozca solo el área de la señal por protón. Este último parámetro se obtiene con facilidad a partir de la concentración conocida de un patrón interno. Por ejemplo, si el solvente presente en una cantidad conocida fuera benceno, ciclohexano o agua, las áreas de pico de los protones aislados de estos compuestos podrían utilizarse para obtener la información deseada. Por supuesto, la resonancia del patrón interno no debe traslaparse con ninguna de las resonancias de la muestra. Los derivados orgánicos de silicio resultan especialmente adecuados para la calibración, debido a que sus resonancias de protones se localizan en campos muy altos. Se han perfeccionado métodos para el análisis de muchas mezclas de varios componentes. Por ejemplo, se han detectado aspirina, fenacetina y cafeína en preparaciones analgésicas comer– ciales. Se han determinado benceno, heptano, etileno, glicol y agua en una gran diversidad de mezclas. Una de las aplicaciones más útiles de la resonancia magnética nuclear ha sido la determinación de grupos funcionales, como los grupos hidroxilo en alcoholes y fenoles, aldehídos, ácidos carboxí– licos, olefinas, hidrógenos acetilénicos, aminas y amidas. 14 Los errores relativos determinados fueron del orden de 1 a 5 por ciento. Simulación: Aprenda más acerca de la interpretación de Los espectros de resonancia magnética nuclear en www.tinyurl.com/skoogpia7* 'Este material se encuentra disponible en inglés. 10;oo - 50! OHz 2!50 -·¡ 1--· 300 Hz 1 20¿ Hz 1 400Hz 100Hz 1bo o 8=9.75 , , , ,-, -, ,-, ,-, -, ,-, 1~1~1 ,,,, 1,,,, c~--;o..;-·""J~J~J-, -, ,-, ,-, -, ,-, ~~, ,,, 1,,,, ~~~~~,,, 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 o 8 ppm FIGURA 19.26 El espectro de resonancia magnética nuclear de un compuesto orgánico puro que contiene solo e, Hy O.