La técnica espectroscópica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) representa una de las técnicas analíticas más importantes en la determinación estructural de compuestos químicos.

Se fundamenta en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos, en base a la interacción del momento magnético nuclear con un campo magnético externo, que conduce a la generación de diferentes niveles energéticos. La respuesta a la transición entre estos niveles por la absorción de energía de radiofrecuencia por parte de los núcleos atómicos, puede ser detectada, amplificada y registrada en lo que sería una línea espectral o señal de resonancia. De esta forma se generan los espectros de RMN para compuestos con núcleos de momento magnético distinto de cero, entre los que se encuentran el protón (1H), y otros como 13C, 14N, 15N, 19F, 31P, etc. Para un mismo tipo de núcleo, las frecuencias de resonancia son distintas ya que los entornos químicos son diferentes, de aquí se define el desplazamiento químico (δ). La información molecular se obtiene de una variedad de espectros obtenidos de los diferentes tipos de experimentos de RMN.

En espectroscopía de RMN de 1H (1H-RMN), el área de una señal de resonancia es proporcional al número de núcleos que producen esa señal, lo que permite su integración. Además, no todas las líneas espectrales son simples (singletes), sino que como resultado de acoplamientos entre espines nucleares de núcleos vecinos se producen desdoblamientos de señales, separados por una frecuencia característica o constante de acoplamiento (J).

En los experimentos bidimensionales homonucleares se pueden separar en las dos dimensiones estas dos interacciones diferentes (desplazamientos químicos y constantes de acoplamiento), o correlacionar núcleos acoplados escalarmente, o estudiar distancias entre protones, etc. Y si se trata de experimentos bidimensionales heteronucleares, según el tipo de experimento, proporcionan diferente información, como por ejemplo, correlaciones a través de acoplamiento escalar a un enlace entre un protón y el heteronúcleo al que está directamente unido, o correlaciones entre un protón y un heteronúcleo situado a una distancia de 2 o 3 enlaces, etc.

Los experimentos de RMN de líquido (en disolución), que realizamos más frecuentemente en los espectrómetros de RMN de 400 MHz (9.4 Tesla) son los que se relacionan a continuación:

Experimentos 1D

• 1H
• 1H Homodec
• 1H con supresión del disolvente
• 13C
• 13C DEPT
• 15N
• 19 F
• 31P
• Noesy 1D Selectivo
• Tocsy 1D Selectivo

Experimentos 2D

Homonucleares:

• COSY
• NOESY
• TOCSY
• ROESY

Heteronucleares:

• HMQC
• HSQC
• HSQCEdit
• HMBC

Experimentos a Temperatura Variable

• De 150 a 423 K

Sin embargo, podemos llevar a cabo otros experimentos de RMN siempre que la instrumentación lo permita.

Elucidación estructural (confirmación, identificación e investigación de estructuras)

• Productos naturales.

• Química orgánica: Herramienta analítica de elección para la síntesis química.

Estudio de procesos dinámicos

• Cinética de reacciones químicas.
• Equilibrio químico.

Diseño de fármacos basado en la estructura