Principal diferença - 1H NMR vs 13C NMR

O termo NMR significa Ressonância magnética nuclear. É uma técnica espectroscópica utilizada em química analítica para a determinação do conteúdo, pureza e estruturas moleculares presentes em uma amostra. Ele nos dá informações sobre o número e os tipos de átomos presentes em uma molécula específica. A base da RMN é o uso de propriedades magnéticas de núcleos atômicos. NMR é uma das ferramentas mais fortes que podem ser usadas para determinar a estrutura molecular de compostos orgânicos. Existem dois tipos comuns de NMR: 1H NMR e 13C NMR. A principal diferença entre 1H NMR e 13C NMR é que 1H NMR é usado para determinar os tipos e número de átomos de hidrogênio presentes em uma molécula, enquanto 13C NMR é usado para determinar o tipo e número de átomos de carbono em uma molécula.

Principais áreas cobertas

1. O que é NMR - Base de RMN, Mudança Química 2. O que é 1H NMR - Definição, características, exemplos 3. O que é 13C NMR - Definição, características, exemplos 4. Qual é a diferença entre 1H NMR e 13C NMR - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Núcleos Atômicos, Carbono, Propriedades Magnéticas, RMN, Próton

O que é NMR

Base de RMN

Todos os núcleos atômicos são eletricamente carregados (devido à presença de prótons). Alguns núcleos atômicos têm um “giro” em torno de seu próprio eixo. Quando um campo magnético externo é aplicado, uma transferência de energia é possível; com a rotação, os núcleos atômicos vão para um alto nível de energia a partir de um nível de energia básico. Essa transferência de energia corresponde a uma frequência de rádio e, quando o spin volta ao nível de energia de base, essa energia é emitida na mesma frequência de um sinal. Este sinal é usado para produzir um espectro de NMR para esses núcleos atômicos.

Mudança química

O deslocamento químico no NMR é a frequência de ressonância de um núcleo em relação ao padrão. Diferentes núcleos atômicos fornecem diferentes frequências de ressonância, dependendo das distribuições eletrônicas. As variações nas frequências de NMR do mesmo tipo de núcleo devido a diferenças nas distribuições eletrônicas são conhecidas como mudança química.

O que é 1H NMR

1H NMR é um método espectroscópico usado para determinar os tipos e o número de átomos de hidrogênio presentes em uma molécula. Nessa técnica, a amostra (molécula / composto) é dissolvida em um solvente adequado e colocada dentro do espectrofotômetro de RMN. Em seguida, o equipamento dará um espectro mostrando alguns picos para os prótons presentes na amostra e também no solvente. Mas a determinação dos prótons presentes na amostra é difícil devido à interferência vinda dos prótons do solvente. Portanto, um solvente adequado que não contenha nenhum próton deve ser usado. Ex: água deuterada (D₂O), acetona deuterada ((CD₃)₂CO), CCl₄etc.

Figura 1: A 1H NMR para acetato de etila

Aqui, os picos dados por diferentes átomos de hidrogênio são dados em cores diferentes.

A faixa de mudança química de 1H NMR é de 0-14 ppm. Na obtenção dos espectros de NMR para 1H NMR, o método de onda contínua é usado. No entanto, este é um processo lento. Como o solvente não contém prótons, os espectros de RMN de 1H não apresentam picos para o solvente.

O que é 13C NMR

13C NMR é usado para determinar o tipo e o número de átomos de carbono em uma molécula. Aqui também, a amostra (molécula / composto) é dissolvida em um solvente adequado e é colocada dentro do espectrofotômetro NMR. Então o equipamento dará espectros mostrando alguns picos para os prótons presentes na amostra. Ao contrário do 1H NMR, líquidos contendo prótons podem ser usados ​​como o solvente, uma vez que este método detecta apenas átomos de carbono, não prótons.

Figura 2: 13C NMR para benzeno. Uma vez que todos os átomos de carbono são equivalentes na molécula, este espectro de NMR dá apenas um pico.

13C NMR é o estudo das mudanças de spin em átomos de carbono. A faixa de mudança química para 13C NMR é 0-240 ppm. Para obter o espectro de NMR, pode-se usar o método da transformada de Fourier. Este é um processo rápido onde um pico de solvente pode ser observado.

Diferença entre 1H NMR e 13C NMR

Definição

1H NMR: 1H NMR é um método espectroscópico usado para determinar os tipos e o número de átomos de hidrogênio presentes em uma molécula.

13C NMR: 13C NMR é um método espectroscópico usado para determinar os tipos e o número de átomos de carbono presentes em uma molécula.

Detecção

1H NMR: 1H NMR detecta núcleos de prótons.

13C NMR: 13C NMR detecta núcleos de carbono.

Faixa de mudança química

1H NMR: A faixa de mudança química de 1H NMR é de 0-14 ppm.

13C NMR: A faixa de mudança química de 13C NMR é 0-240 ppm.

Método

1H NMR: Na obtenção dos espectros de NMR para 1H NMR, o método de onda contínua é usado.

13C NMR: Para obter o espectro de NMR, pode-se usar o método da transformada de Fourier.

Progressão

1H NMR: O processo de 1H NMR é lento.

13C NMR: O processo de 13C NMR é rápido.

Solvent Peak

1H NMR: Os espectros de 1H NMR não fornecem um pico de solvente.

13C NMR: 13C NMR dá um pico de solvente.

Conclusão

NMR é uma técnica espectroscópica usada para determinar as diferentes formas de átomos presentes em uma determinada molécula. Existem dois tipos de técnicas de RMN denominadas RMN de 1H e RMN de 13C. A principal diferença entre 1H NMR e 13C NMR é que 1H NMR é usado para determinar os tipos e o número de átomos de hidrogênio presentes em uma molécula, enquanto 13C NMR é usado para determinar o tipo e número de átomos de carbono em uma molécula.

Referência:

1. Hoffman, Roy. O que é RMN? 3 de maio de 2015, disponível aqui. 2. Raju Sanghvi, farmacêutico Follow. “COMPARISÃO ENTRE 1 H e 13 C NMR.” LinkedIn SlideShare, 20 de setembro de 2014, disponível aqui.

Cortesia de imagem:

1. “1H NMR Ethyl Acetate Coupling mostrado” Por 1H_NMR_Ethyl_Acetate_Coupling_shown.gif: T.vanschaikderivative work: H Padleckas () - Este arquivo foi derivado de 1H NMR Ethyl Acetate Coupling mostrado - 2.png (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia 2. “Benzene c13 nmr” Por DFS454 () - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia