A informação estrutural da RMN deriva de dois fatores: os diferentes deslocamentos observados dependendo do ambiente químico que envolve o próton e o acoplamento entre os spins dos prótons próximos, que produz a divisão dos sinais.

Embora alguns sinais do espectro sejam picos únicos, é comum encontrar sinais compostos por vários picos muito próximos, que são nomeados com a seguinte notação: singleto (s), dupleto (d), tripleto (t), quadrupleto (c) , quíntuplo (q), sêxtuplo (sx) e sétuplo (sp), sinais complexos são designados como multipletos. O valor de $\delta$ destes sinais é atribuído ao seu centro, a menos que o multipleto seja irregular, caso em que o intervalo é indicado.

acoplamento-spin-spin-etanol

No espectro do etanol, pode-se ver que o hidrogênio da hidroxila produz um singleto, o par de hidrogênios no carbono um dá origem a um quádruplo e os três hidrogênios no carbono dois produzem um tripleto.

Explicação do acoplamento spin-spin.

Para entender a divisão de sinais devido ao acoplamento spin-spin vamos estudar o espectro do 1,1-dicloro-2,2-difeniletano ($Cl_2CH^{a}CH^{b}Ph_2$).

acoplamento-spin-spin-01

O próton $H^a$ submetido a um campo magnético $B_0$ produz um sinal a $\delta_a=6,22 ppm$. No entanto, o próton $H_b$ gera um pequeno campo magnético que afeta o próton $H_a$. Aproximadamente metade das moléculas tem o próton $H_b$ alinhado com o campo aplicado (spin alfa) e a outra metade tem ele orientado contra o campo (spin beta). Quando $H_b$ tem spin $\alpha$, $H_a$ está sujeito a um campo um pouco maior e ressoa em uma frequência mais alta ($\delta$ um pouco mais alta). Quando $H_b$ tem spin $\beta$, $H_a$ é submetido a um campo um pouco menor e ressoa em uma frequência mais baixa ($\delta$ um pouco menor), o que produz a divisão do pico inicial em dois sinais separados por um distância de 4 Hz, chamada de constante de acoplamento (J). Esse mesmo raciocínio pode ser feito para o próton $H_b$.

acoplamento-spin-spin-02

A seguir estudaremos o acoplamento de um hidrogênio $H^a$ que possui dois hidrogênios vizinhos $H^b$. Nessa situação, observa-se a divisão do sinal de hidrogênio $H^a$ em três picos (tripleto), sendo o pico central duas vezes mais intenso que os extremos. Por sua vez, os hidrogênios $H^b$ acoplam-se com $H^a$ produzindo dois picos de igual intensidade (dupleto).

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Por fim, discutiremos o acoplamento de um próton com três prótons vizinhos equivalentes. Neste caso, observa-se um sinal formado por quatro picos (quadtripleto). Os picos centrais são três vezes mais intensos que os picos extremos.

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