Diferencia entre 1H NMR y 13C NMR

Diferencia principal - 1H NMR vs 13C NMR

El término RMN significa Resonancia magnética nuclear. Es una técnica espectroscópica utilizada en química analítica para la determinación del contenido, la pureza y las estructuras moleculares presentes en una muestra. Nos da información sobre el número y los tipos de átomos presentes en una molécula particular. La base de la RMN es el uso de propiedades magnéticas de los núcleos atómicos. La RMN es una de las herramientas más potentes que se pueden usar para determinar la estructura molecular de los compuestos orgánicos. Hay dos tipos comunes de RMN: RMN 1H y RMN 13C. La principal diferencia entre 1H NMR y 13C NMR es que La 1H NMR se usa para determinar los tipos y el número de átomos de hidrógeno presentes en una molécula, mientras que la 13C NMR se usa para determinar el tipo y número de átomos de carbono en una molécula.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es la RMN?
      - Base de la RMN, Cambio Químico
2. ¿Qué es 1H NMR?
     - Definición, características, ejemplos
3. ¿Qué es 13C RMN?
     - Definición, características, ejemplos
4. ¿Cuál es la diferencia entre 1H NMR y 13C NMR?
     - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Núcleos atómicos, Carbono, Propiedades magnéticas, RMN, Protón

¿Qué es la RMN?

Bases de la RMN

Todos los núcleos atómicos están cargados eléctricamente (debido a la presencia de protones). Algunos núcleos atómicos tienen un “giro” alrededor de su propio eje. Cuando se aplica un campo magnético externo, es posible una transferencia de energía; Con el giro, los núcleos atómicos alcanzan un nivel de energía alto desde un nivel de energía base. Esta transferencia de energía corresponde a una radiofrecuencia, y cuando el giro vuelve al nivel de energía base, esta energía se emite a la misma frecuencia que una señal. Esta señal se usa para producir un espectro de RMN para esos núcleos atómicos.

Cambio químico

El cambio químico en la RMN es la frecuencia de resonancia de un núcleo en relación con el estándar. Diferentes núcleos atómicos dan diferentes frecuencias de resonancia dependiendo de las distribuciones electrónicas. Las variaciones en las frecuencias de RMN del mismo tipo de núcleos debido a las diferencias en las distribuciones electrónicas se conocen como el cambio químico..

¿Qué es 1H NMR?

La 1H RMN es un método espectroscópico utilizado para determinar los tipos y el número de átomos de hidrógeno presentes en una molécula. En esta técnica, la muestra (molécula / compuesto) se disuelve en un disolvente adecuado y se coloca dentro del espectrofotómetro de RMN. Luego, el equipo dará un espectro que muestra algunos picos para los protones presentes en la muestra y también en el solvente. Pero la determinación de los protones presentes en la muestra es difícil debido a la interferencia proveniente de los protones solventes. Por lo tanto, se debe utilizar un disolvente adecuado que no contenga ningún protón. Ej: agua deuterada (D2O), acetona deuterada ((CD3)2CO), CCl4, etc.

Figura 1: A 1H NMR para acetato de etilo

Aquí, los picos dados por diferentes átomos de hidrógeno se dan en diferentes colores.

El rango de cambio químico de 1H NMR es 0-14 ppm. En la obtención de los espectros de RMN para RMN 1H, se usa el método de onda continua. Sin embargo, este es un proceso lento. Como el disolvente no contiene ningún protón, los espectros de 1H RMN no tienen picos para el disolvente.

¿Qué es 13C RMN?

13C RMN se usa para determinar el tipo y número de átomos de carbono en una molécula. Aquí también, la muestra (molécula / compuesto) se disuelve en un disolvente adecuado y se coloca dentro del espectrofotómetro de RMN. Luego, el equipo proporcionará espectros que muestran algunos picos para los protones presentes en la muestra. A diferencia de la RMN 1H, los líquidos que contienen protones pueden usarse como solventes, ya que este método detecta solo átomos de carbono, no protones.

Figura 2: 13C RMN para benceno. Dado que todos los átomos de carbono son equivalentes en la molécula, este espectro de RMN proporciona solo un pico.

13C RMN es el estudio de los cambios de espín en los átomos de carbono. El rango de desplazamiento químico para 13C NMR es 0-240 ppm. Para obtener el espectro de RMN, se puede utilizar el método de transformación de Fourier. Este es un proceso rápido donde se puede observar un pico de solvente..  

Diferencia entre 1H NMR y 13C NMR

Definición

RMN 1H: La 1H RMN es un método espectroscópico utilizado para determinar los tipos y el número de átomos de hidrógeno presentes en una molécula.

13C RMN: 13C RMN es un método espectroscópico que se utiliza para determinar los tipos y el número de átomos de carbono presentes en una molécula.

Detección

RMN 1H: RMN 1H detecta núcleos de protones.

13C RMN: 13C RMN detecta los núcleos de carbono.

Rango de desplazamiento químico

RMN 1H: El rango de cambio químico de 1H NMR es 0-14 ppm.

13C RMN: El rango de cambio químico de 13C NMR es 0-240 ppm.

Método

RMN 1H: En la obtención de los espectros de RMN para RMN 1H, se usa el método de onda continua.

13C RMN: Para obtener el espectro de RMN, se puede utilizar el método de transformación de Fourier..

Progresión

RMN 1H: El proceso de 1H NMR es lento.

13C RMN: El proceso de 13C RMN es rápido.

Pico de solvente

RMN 1H: Los espectros de 1H RMN no dan un pico de disolvente.

13C RMN: 13C NMR da un pico de disolvente.

Conclusión

La RMN es una técnica espectroscópica utilizada para determinar las diferentes formas de los átomos presentes en una molécula dada. Hay dos tipos de técnicas de RMN nombradas como 1H NMR y 13C NMR. La principal diferencia entre 1H NMR y 13C NMR es que 1H NMR se usa para determinar los tipos y el número de átomos de hidrógeno presentes en una molécula, mientras que 13C NMR se usa para determinar el tipo y número de átomos de carbono en una molécula.

Referencia:

1. Hoffman, Roy. ¿Qué es la RMN? 3 de mayo de 2015, disponible aquí..
2. Raju Sanghvi, farmacéutico Seguir. “COMPARACIÓN ENTRE 1 H y 13 C RMN”. LinkedIn SlideShare, 20 de septiembre de 2014, disponible aquí.

Imagen de cortesía:

1. “Se muestra el acoplamiento de acetato de etilo de 1H NMR” por 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.GIF: T.vanschaikderivative work: H Padleckas (hablar) - Este archivo se derivó de 1H NMR Acetato de etilo acetato Se muestra - 2.png (CC BY-SA 3.0) a través de Wikimedia Commons
2. “Benzene c13 nmr” Por DFS454 (conversación) - (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia