Espectroscopia de RMN – espectros de ¹H y ¹³C, integración y regla n + 1

QuímicaQuímica orgánicaEdades 16–17

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Elige una de 23 moléculas orgánicas pequeñas y observa su espectro esquemático de RMN de ¹H (desplazamiento químico respecto al TMS, curva de integración, desdoblamiento n + 1, ampliación de cada señal) y su espectro de RMN de ¹³C (número de entornos de carbono). Compara CDCl₃ con CHCl₃ como disolvente, haz el intercambio con D₂O para localizar los H de O–H y N–H y cambia la frecuencia del espectrómetro; después identifica compuestos desconocidos a partir de sus espectros, también en problemas combinados con IR y espectrometría de masas.

Lección: Espectroscopia de RMN y determinación de estructuras

Qué muestra

En un campo magnético intenso, los núcleos de ¹H y ¹³C absorben ondas de radio a frecuencias que dependen de su entorno químico. El desplazamiento químico δ, en ppm respecto al TMS, indica a qué está unido el átomo, de modo que el número de señales da el número de entornos. En un espectro de ¹H, el área de cada señal (integración) es proporcional al número de H, y n H equivalentes en los carbonos vecinos desdoblan la señal en n + 1 líneas. Aquí los espectros son esquemáticos, construidos con desplazamientos típicos de tablas y un desdoblamiento simple de primer orden.

Cómo usarla

En la pantalla Espectro de RMN de ¹H, elige una Molécula y toca una señal, o una fila de la tabla, para ampliarla y leer J. Cambia el Espectrómetro, activa o desactiva la Curva de integración, marca Intercambio con D₂O y cambia el Disolvente a CHCl₃. La pantalla Espectro de RMN de ¹³C cuenta los entornos de carbono. En Identifica la incógnita y Problema combinado, lee los espectros, pulsa un candidato y usa Siguiente incógnita.

Parámetros que puedes cambiar

  • Pantalla Espectro de RMN de ¹H, Espectro de RMN de ¹³C, Identifica la incógnita, Problema combinado IR + EM + RMN
  • Molécula etanol, metoximetano (dimetil éter), ácido etanoico (ácido acético), metanoato de metilo (formiato de metilo), propan-1-ol, propan-2-ol, metoxietano, propanal, propanona (acetona), butanona, butanal, 2-metilpropanal, etanoato de etilo (acetato de etilo), propanoato de metilo, ácido butanoico, 1-bromopropano, 2-bromopropano, propan-1-amina, propan-2-amina, N,N-dimetilmetanamina (trimetilamina), etilbenceno, 1,4-dimetilbenceno (p-xileno), 1,2-dimetilbenceno (o-xileno)
  • Frecuencia del espectrómetro 60 MHz, 100 MHz, 400 MHz
  • Disolvente CDCl₃ (deuterado), CHCl₃ (sin deuterar)
  • Intercambio con D₂O
  • Mostrar curva de integración

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué la señal del CH₂ del etanol es un cuadruplete y la del CH₃ un triplete?
  2. ¿Cómo distingues el propan-1-ol del propan-2-ol usando solo la RMN de ¹³C?
  3. ¿Qué le ocurre al espectro de ¹H del ácido butanoico tras el intercambio con D₂O, y por qué?