LA INTENSIDAD DE LAS SEÑALES EN 13C-RMN
El área de las señales en los espectros de 13C-RMN NO ES EXACTAMENTE PROPORCIONAL al número de 13C's responsables de ellas como lo era en 1H-RMN.
En los dos ejemplos siguientes se ve claramente.
Salta a la vista que los carbonos “no hidrogenados” tienen en general una intensidad especialmente pequeña. Es el caso de los carbonos 1 y 4 del compuesto de la izquierda (1,4-dimetilbenceno) y de los carbonos 1, 2, 9 y 12 del compuesto de la derecha (ácido acetilsalicílico o “aspirina”).
Vamos a explicar esto con las menos cuestiones teóricas posibles.
Los espectros de RMN son el producto de la observación de cómo los átomos pierden la energía provista por la radiofrecuencia. Los átomos excitados pierden la energía cediendola a otros átomos vecinos que son activos en RMN. En el caso de los hidrógenos, siempre hay otros hidrógenos en la proximidad para recibir la energía. Sin embargo, en el caso del 1.1% de los 13C de una molécula, los carbonos no pueden ceder la energía a los carbonos vecinos, que en un 98.9% son 12C inactivos en RMN. Los 13C sólo pueden ceder la energía a los hidrógenos directamente unidos, en el caso de tenerlos. Si un 13C no tiene al menos un hidrógeno directamente unido, la liberación de su energía se dificulta y la señal que rinde es más pequeña. Valga esta explicación por ahora.
En el proceso de la RMN, un átomo cede la energía ganada por su interacción con la radiofrecuencia, pero tarda en hacerlo un cierto tiempo denominado “tiempo de relajación”.
En el caso de la 1H-RMN, los hidrógenos tienen “tiempos de relajación” similares y relativamente cortos.
En general, todos los hidrógenos de una molécula ceden la energía ganada de forma muy semejante y la intensidad de las señales (área o integral) responde al número de hidrógenos responsables de ellas.
En 13C-NMR hay carbonos que tienen “tiempos de relajación” especialmente largos y sus señales son muy pequeñas en consecuencia.
Este es el caso de los carbonos “no hidrogenados”, es decir, no unidos directamente a hidrógeno.
