RMN-2. Fundamentos físicos de la resonancia magnética nuclear (RMN)

[@Sp4ACEC4d3t]

Meridianamente claro y conciso, he podido entender prácticamente todo el vídeo sin necesidad de visualizarlo (estaba lavando los platos).Muchísimas gracias!

[@pazlorenzo2916]

Estimado Germán, soy profesora de técnicas instrumentales y quiero felicitarte por estos videos tan claros que estás divulgando y que, no sólo son interesantes para los alumnos, te aseguro que a mí me están ayudando muchísimo para mis clases. Gracias por esta aportación tan interesante.

[@German-Fernandez]

+paz lorenzo garcía Muchas gracias Paz. Tu opinión, como profesora universitaria, es de gran importancia para mi. Mi intención es acercar los principios mecano-cuánticos en los que se basan estas técnicas a los alumnos de química orgánica. Rápidamente aprenden a interpretar espectros y obtener estructuras a partir de formulas moleculares, pero el origen de las señales del espectro y la razón por la que aparecen en determinadas posiciones no se comprende bien. Aprovecho la ocasión para enviarte un abrazo.

[@agustinmartinez6676]

​@@German-Fernandez ¿Estas seguro que se mide la absorción? RMN es una técnica de excitación y respuesta de la materia. Hasta donde yo tengo entendido, la caída libre de inducción, que es lo que realmente se detecta, es la RELAJACIÓN molecular. Ello no quita que se pudiera medir también los cambios debidos a la absorción, pero que yo sepa se detecta su emisión (una señal muy débil crítica que debe ser pre-amplificada y luego amplificada). De hecho, el FID muestra no solo el tipo de señal que luego resultará al pasar de un dominio de tiempo a una de frecuencia sino también si el experimento necesita mayores tiempos de adquisición o si entre pulso y pulso no se ha relajado completamente las moléculas de estudio (por eso tienen los "delay's") Por otro lado, me ha sonado muy FEO eso de "disolución de protones"; uno tiene átomos o moléculas pero no una disolución de H+ por allí pululando. Por cada protón existe un electrón, y viceversa. Si hay cationes, debe haber sus aniones por allí. Por eso explicado de su forma suena una técnica poco útil. Si bien los efectos PRIMARIOS son debido a la potencia del campo magnético permanente (de esta forma todo H de cualquier lado en un imán de 9.4T sale aprox a 400 MHz) pero los factores secundarios son los importantes para nosotros. Como dice al final, depende de su entorno atómico LOCAL, que por cierto según el tipo de molécula puede crear otro tipo de campos inducidos además del que usted comentó, como los alquenos, los alquinos o los aromáticos en general dejando el núcleo de INTERÉS (sea H o lo que sea como el 31P) dependiente de lo que le rodee. Los acoplamientos dependen más de la conectividad que de otra cosa. RMN es cuántica aplicada y sigue el modelo vectorial de Bloch, la distribución poblacional de Boltzmann y aunque sea por ello probabilístico y los espectros no escapen de la incertidumbre de Heisenberg, es una técnica DETERMINISTA. alpha y beta solo aplica a los núcleos con spin 1/2; pero RMN donde más "triunfa" es en disolución (aunque RMN de sólidos con el magic angle tiene su interés) y precisamente si algo necesita es el LOCK, es decir, el espectro independiente que generalmente se hace con deuterio, el cual tiene spin 1 y por tanto ya no tiene 2 sino 3 estados. El Pulso RF que envía es perpendicular al campo permanente, y el tiempo de duración determina cuanto "empujará" los spins. Luego se detecta su relajación según los tiempos de magnetización transversal y longitudinal. Por último, ya que habla de los imanes potentes, como el de 21Teslas, yo diría que lo más interesante de nombrar fue el PROBLEMA de superar los 700 MHz (aprox). Los RMN de 800 o más MHz tenían un problema grave de estabilización del imán, y tuvo que "venir" la ingeniera a hacer de las suyas. La potencia del imán no es lo único deseable, ya que si la relación S/N es pobre suele ser más aconsejable ir a un RMN con una mejor relación, así sea un imán menos potente. Los RMN de altísimo campo (600 o superior) suele estar un tanto "reservado" a metabolomica y sus "carros" de proteínas. La "gracia" y complicación de RMN está en las secuencias de pulsos para los múltiples experimentos

[@German-Fernandez]

@@agustinmartinez6676 Muchas gracias por el comentario Agustín, es muy instructivo. El video solo pretende acercar esta técnica a personas que no saben nada de ella de una forma sencilla y entendible. Es una técnica espectroscópica y como tal se basa en la interacción de la radiación y la materia. El núcleo del átomo de hidrógeno, tanto si forma parte de moléculas como si está libre en forma de protón presenta dos niveles energéticos al ser sometido a un campo magnético. La radiación electromagnética de frecuencia adecuada produce el salto de un nivel a otro, siendo absorbida, lo que se denomina entrar en resonancia. Cierto es que se mide la radiación emitida en su regreso al estado fundamental o que la radiofrecuencia se mantiene fija y la resonancia se busca variando el campo magnético. Pero esta introducción a las bases de la técnica no tiene por propósito explicar esos detalles, solo tener una visión básica de su funcionamiento. Es fundamental no abrumar a los principiantes, para que en el futuro puedan llegar a ser expertos. Un saludo Agustín.

[@agustinmartinez6676]

@@German-Fernandez De nada. Yo es que aún estoy acabando de entender las propias bases de RMN. A diferencia de muchas otras técnicas espectroscópicas (donde los analíticos suelen ser los reyes), RMN es una técnica con un trasfondo teórico un tanto OCULTO. Para empezar, muchos fundamentos son más del terreno de la física que de la química pero, cosa curiosa e inquietante, no suele HABER físicos en RMN. Si es una técnica de emisión o de absorción como que no se le da la misma importancia que otras técnicas como las de emisión o absorción atómica (y es algo que aún no tengo tan claro como me gustaría; ya he leído por eso tu respuesta). Me he quedado muy sorprendido al leer que se detecta la absorción, y no es el único sitio donde lo he leído (de hecho RMN de sólidos intenta como "espaciar" el t1 del t2 y solo detectar el t2 que son los tiempos del propio "sistema" de spins de estudio) Por otro lado, cuando uno hace experimentos como el de inversión recovery (cálculo del t1, es decir la magnetización longitudinal) da la sensación que no hay PROMOCIÓN alguna, es decir, no hay SALTO alguno del estado alpha al estado beta. Cuando uno revisa la propia teoría (que no se donde se explica salvo que uno trabaje de eso) y el fundamento de los experimentos (no solo el t1) da la sensación que la diferencia de niveles queda determinada por el campo B0 y a partir de aquí uno simplemente hace "girar" esta relación y espera luego que vuelva a su estado de inicio (con el campo B0), pero no promueve salto alguno. Con el t1, simplemente se busca los tiempos que tarda en volver al estado original cuando le obligamos a rotar 180 grados. Pero una rotación de 180 grados da en apariencia la sensación que se ha invertido la relación poblacional entre alpha y beta (hablando de núcleos con spin 1/2) cuando en realidad es la misma población de siempre (y la diferencia entre ambos niveles viene determinada por la constante giromagnética y el campo permanente) y que el pulso de RF solo hará ROTAR esa relación si coincide con esa diferencia (aproximadamente pues el off-ressonance está por todas partes molestando aunque se suele anular muy bien), que es lo que llamamos la frecuencia de Larmor (o de resonancia). Lo mismo ocurre con los pulsos de 90 grados que son los que envían los spins de los núcleos cara al detector (aunque dependiendo el eje habrá dispersiones o máximo negativo, pero esto es cuestión de fase), simplemente se necesita un campo B1 que coincida aproximadamente con la diferencia de niveles y entonces "semejante disuelve a semejante" pudiendo moverlos de la posición original. Pero como digo, moverlos de la posición original no es lo mismo a cambios poblacionales, que por lo menos yo es la idea que tenía cuando me lo explicaron de forma teórica. Es decir, si la radiación del pulso RF coincide con la diferencia de niveles podrá moverlo y por tanto interaccionar moviéndolos de su posición de estabilidad por el B0, pero no se hasta qué punto podemos hablar de absorción, no sé si me explico (son dudas propias). Es más como una peonza, solo que la peonza en primer lugar la ponemos en un estado de equilibrio FORZADO (pues a la que apartamos la muestra del B0 desaparece está alineación y se distribuyen en los 360 grados pero "a su manera" manteniendo la misma distribución, solo que los "soldaditos" no se han puesto en fila), ese es nuestro estado inicial donde "no vemos nada" y a partir de aquí sabemos que solo si entra en resonancia "la peonza" se moverá de su equilibrio forzado (y luego veremos sus rotaciones para volver a la posición de origen, que es el estado inicial; es más cambios de posición que de otra cosa, y como sigue el B0 a la que "para el B1" se encuentra desequilibrado, y como "ha sido una especie de resistencia" pues se relaja. Además la gracia de estas "peonzas" es que estén desdobladas, y así vemos que si es 1/2 hay por ejemplo 10 peonzas en un estado y 9 en otra, viendo una resultante enfocada en un eje, que por convenio es el z) Por último, cito *El núcleo del átomo de hidrógeno, tanto si forma parte de moléculas como si está libre en forma de protón presenta dos niveles energéticos al ser sometido a un campo magnético.* Esto no lo acabo de entender. Yo puedo entender que, por ejemplo, una molécula con un alcohol puede tener el protón del alcohol lábil (protón libre) o no según el disolvente (no es lo mismo en D20 que en DMSO o CDCl3). Pero si el protón del alcohol forma parte de la molécula (impedimos que sea lábil) veremos un bonito singulete (difícilmente veremos el acoplamiento con otros) y si es lábil veremos una banda ancha. Pero en ambos casos el protón que vemos es el de la molécula, sea "más o menos libre" o no. Lo que me refiero es que "protones libres" como tales uno no ve (si variamos el pH del medio, y como hablamos de pH el disolvente es agua, veremos donde sale el H de un OH o de un H3O pero no podremos ver el H libre). El único caso es el H2, que es el único caso particular que tenemos una J0. Por supuesto esto no niega que sea como fuere el núcleo del 1H tiene spin 1/2 te pongas como te pongas. Si pudiéramos variar los spines sin variar el propio elemento (los isótopos son familia del mismo elemento pero no es el mismo elemento en sí el 12C que el 13C que el 14C) habría esperanzas de conseguir algún "estado activado" de los núcleos con spin=0 como el 12C (aunque como aún se poco, tengo dudas si "han explotado" todas las posibles opciones; los carbenos de por sí son inestables e imagino que por mucho que tenga 6 electrones no modificará el spin nuclear, pero son "curiosidades" que me pregunto...) Un saludo y que vaya bien, Agustín Edit: pequeños arreglos En todo caso es la temperatura quien hace variar la distribución poblacional, es decir, alpha y beta para I=1/2 no? La diferencia de energías se consigue únicamente gracias al efecto Zeeman, es decir en ausencia de campo magnético permanente aunque exista diferencia poblacional está degenerada.

[@AGAG-hk3ld]

hola que libro de quimica orgamica recomienda.

[@terebas1636]

saludos german me suscribi a tu canal porque estaba buscando informacion sobre drogas quimicas ...composicion...y saliste tu en el canal...grata sorpresa porque yo siendo de letras entendi perfectamente la clase.me doy cuenta de lo importante que es no dividir el saber del conocimiento en las personas!!!los estudiantes de quimica deben estar encantados contigo.un fuerte abrazo del bierzo.

[@German-Fernandez]

+Tere Bas No imaginas como agradezco tú comentario. Mi gran preocupación siempre es conseguir explicar las cosas de la forma más simple posible, para que los estudiantes puedan entenderlas aunque no tengan grandes conocimientos químicos. Aprovecho la ocasión para enviarte un fuerte abrazo.

[@alvaromoreno4221]

Hola Germán. No acostumbro a comentar los vídeos en KZbin, pero con los tuyos haré una excepción. Son realmente geniales. Haces una gran labor de divulgación científica y ademas de una forma muy clara e ilustrativa. Tus vídeos me han sido de gran ayuda, y han sido sin duda mejor que cualquier clase de universidad. Animo y ojala que continúes con tus vídeos.

[@German-Fernandez]

+Álvaro Moreno Muchas gracias por el comentario, Alvaro. Para mi es muy importante saber que los vídeos resultan útiles y permiten comprender los fundamentos de esta ciencia. Recibe un saludo.

[@martafernandez6502]

muchísimas gracias, debido a tus vídeos me están ayudando mucho en la carrera, estudio farmacia y es que lo entiendo TODITO TODO con tus vídeos, muchísimas gracias

[@German-Fernandez]

Muchas gracias Marta, me alegro de que resulten útiles . Saludos

[@morenamoreno4819]

Gracias a vos apruebo química orgánica, mereces lo mejor gracias de verdad, muy buen profesor !!

[@German-Fernandez]

Muchas gracias.

[@privado12]

Te amo como profesor... gracias por la excelente explicación

[@noelariassalas1938]

Excelente video, soy estudiante de Biotecnología de 3 curso y lo he entendido a la perfección. Subcripción y like bien merecidos. Un saludo

[@anuargomeztaglegonzalez6395]

Muchísimas gracias, en verdad explicas de una manera clara y objetiva. Así es mucho mas sencillo entender cuando lees un libro sobre RMN. Me ayudas muchísimo para mi tesis. GRACIAS.

[@German-Fernandez]

Muchas gracias Anuar

[@elosobelico551]

amigo de verdad es un enorme aporte estos videos, explicas muy claramente y hasta generas interes en el tema...de verdad muchas gracias

[@German-Fernandez]

Gracias Tony, ese es mi propósito, generar interés por el mundo de la química, aunque no estoy muy seguro de conseguirlo. Por eso aprecio especialmente tu comentario. Saludos

[@quieroserdragon]

Hola Germán, creo hasta ahora nunca había comentado un vídeo en KZbin pero está claro que en este caso merece la pena, ya no solo por el agradecimiento, sino también porque yo pienso que una de las cosas que caracterizan a los buenos profesores es valorar el feedback de sus alumnos, ya que es en cierta forma es el reconocimiento de que tu trabajo estaba bien hecho . Me ha parecido un vídeo muy bueno, sencillo, preciso y claro. Me ha servido mucho y si en algún momento me animo a subir vídeos divulgando ciencia, me veré los tuyos antes para coger ideas. Me gusta mucho la didáctica y le pongo mucha atención y creo que tu vídeo es de 10. Enhorabuena y gracias de nuevo.

[@German-Fernandez]

+Liumeg Hola, para mi son muy importantes los comentarios de estudiantes que están comenzado sus primeros pasos en la química universitaria, pero también aquellos que provienen de personas con formación elevada, las cuales conocen en profundidad los temas tratados. Por esa razón agradezco doblemente tu comentario y me anima a seguir añadiendo más contenido al canal. Recibe un Saludo.

[@Lg.Suscrack]

Crack, estoy estudiando maestría en ciencias químicas y estoy viendo este tema y tu vídeo es de mucha ayuda 👌

[@henryferneymarinezcabezas9552]

muchas gracias amigo que gran aporte, con su video me quedaron miles de dudas resueltas.

[@German-Fernandez]

Gracias Henry.

[@josemariavalles1666]

eres una pasada german

[@danielserrano2479]

Hola german, eres mi dios, gracias.

[@PerroTrotavidas]

No todos los héroes llevan capa...

[@German-Fernandez]

Gracias Juan. Me alegra que los vídeos sean útiles. Saludos

[@danielaortiz3828]

excelente explicación, ha sido de mucha utilidad.

[@vazquezcruzefrainalan6874]

Hermoso vídeo, aún que no se maneja a profundidad me es de gran ayuda para mi clase de espectroscopia.

[@blackannis2]

Muchas gracias por tu ayuda. Estos vídeos son muy clarificantes.

[@marcelaxochiltcanjuralopez8800]

Me aclaro muchas dudas, Gracias. Buen video

[@KelmanUNT]

Excelente aporte. Estoy siguiendo sus vídeos con mucha atención. Gracias por compartirlo (y)

[@German-Fernandez]

+Kelman Marin Me alegra que resulten de interés. Gracias por el comentario.

[@juansantiago2572]

Muchas gracias, varios de tus videos me han ayudado mucho!

[@German-Fernandez]

Gracias Juan.

[@placidoorozco9668]

Excelente ,estoy cursando espectrometria en la u 👍🏼👍🏼

[@darlinggarcia8544]

QUE PUUUTO AMO. LO EXPLICAS GENIAL EHHHH. GRACIAS AMIGO ME HAS AYUDADO MUCHISIIIIIIISIISISISISISISMO SABES MAZO EHH.

[@German-Fernandez]

jajajajja, no es para tanto, pero gracias.

[@tedualcrodriguez5343]

Mil millones de graciaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[@German-Fernandez]

Gracias a ti por el comentario, así da gusto hacer vídeos.

[@alejandrabeltran579]

Muchas gracias, saludos desde Colombia!

[@German-Fernandez]

Gracias Alejandra. Saludos

[@soniaduran3647]

No me gusta suscribirme a ningún canal ni dar me gusta en youtube, pero con vos haré excepción si eso te ayuda! Porque la verdad me encanta lo que haces. me ayudaste un monton para estudiar un final. Gracias!! un saludo desde Argentina =)

[@German-Fernandez]

+sonia duran Muchas gracias Sonia. Agradezco tu comentario y te doy la bienvenida al canal. Saludos

[@mauriicio--i]

Hola. Realmente lo felicito por esta gran explicacion. Es lo más completo que he encontrado en youtube. Muchas gracias. Seguramente miraré alguno de sus otros videos. PD: Me gustaría saber si existe la posibilidad de hacer algun video sobre espectroscopia de Rayos X.

[@German-Fernandez]

+Mauri i Gracias Mauri. La difracción de rayos x, una técnica fundamental para la determinación de estructuras cristalinas. Cuando disponga de algo de tiempo comentaré algunas ideas básicas. Saludos

[@Akaijona]

Magnífico gracias por la explicación grande

[@German-Fernandez]

Muchas gracias, Antonio

[@marwanebourqqia7966]

llevaba 2 días sin entender la RMN y ya en el borde de la desesperación entre el KZbin. No te voy a engañar tendría que haberlo hecho hace 2 días. Muchas gracias, he entendido la RMN en 3 videos tuyos que en todas las horas que he dedicado a estudiarla.

[@malenaramirez5333]

Increíbleeee🎉🎉🎉 gracias

[@brayanqlorbit]

Excelente, gracias.

[@jorgemaurice9373]

Germán Fernández, podrías poner en la descripción o en este mensaje los libros o artículos que tomaste para hacer esta explicacicón, por favor? =) Gracias

[@SamuelMaciasP]

Buenas tardes. Ante todo, felicitarle por este y otros vídeos, su labor docente solo puede calificarse como excelente. Asimismo quería preguntarle una pequeña duda. Cuando voy a someter a una persona a una resonancia magnética, lo primero es alinear los espines del núcleo de hidrógeno gracias al imán superconductor. Luego ya se emiten las ondas de radiofrecuencia para hacer que los núcleos de hidrógeno entren en resonancia. Mi pregunta es, después de dejar de emitir las ondas de radio, ¿se apaga también el campo magnético para que los espines vuelvan a su estado normal, es decir, unos mirando a Cuenca y otros a Barcelona, o el campo magnético permanece encendido y la resonancia es desde el estado excitado del espín al estado de todos alineados gracias a ese campo magnético que no se apaga en ningún momento? Gracias de antemano por su ayuda, un saludo.

[@esmeraldavc136]

explicas super chido muchas gracias!

[@German-Fernandez]

Muchisimas gracias, Chanita.

[@blancalopez9525]

me has salvado la vida porque parecía chino en mis diapositivas

[@valeriadelacruz3983]

Preciosa explicación

[@German-Fernandez]

Gracias Valeria.

[@marcoruiz1987]

Germán son geniales tus vídeos, me han ayudado mucho en la cátedras de Orgánica II. Para comentar, en varias oportunidades mencionas Espectrofotómetro, pero es realidad espectrómetro? o son sinónimos y quizás no lo sabia. gracias y saludos desde Argentina!

[@German-Fernandez]

Hola, los espectrofotómetros son equipos que hacen pasar radiación electromagnética a través de una muestra y miden la diferencia entre la radiación entrante y saliente. RMN utiliza una radiofrecuencia para excitar el núcleo de hidrógeno y por ello puede ser correcto llamarlo espectrofotómetro, aunque como bien dices se emplea más espectrómetro. Donde sería obligado hablar de espectrómetro es en masas. Saludos

[@danicue9183]

Te quiero German

[@AGAG-hk3ld]

hola q libro de quimica organica recomienda?

[@albaricoquesable]

El espectrofotometro detecta la diferencia de energia o de intensidad?

[@German-Fernandez]

Hola, parte de los fotones son absorbidos por los núcleos de hidrógeno disminuyendo la intensidad de la radiofrecuencia. Saludos.

[@albaricoquesable]

@@German-Fernandez muchas gracias!! un saludo

[@hectorlopezepsinosa593]

en caso de que el spin no sea de un medio por ejemplo de 1?

[@agustinmartinez6676]

Pues eso no lo ha nombrado, pero RMN utiliza el deuterio como patrón de comparación y tiene spin=1 (se puede usar otros como 19F pero es raro). Ya no sigue el triángulo de tartalia (o Pascal) típico de acoplamientos sino que aumenta su multiplicidad por aumentar el número de estados posible. Es el efecto Zeeman, no? En 13C la señal de CDCl3 sale en forma de triplete a unos 77.0 ppm ya que el carbono se acopla con el deuterio, y al tener I=1 sale en forma de triplete. Ahora bien, no es un "triplete" con intensidades 1:2:1 sino 1:1:1 ya que son los 3 estados posible con la misma proporción. El CHCl3 en 13C no solo no saldría a 77.0 ppm por haber variado el entorno atómico sino que tampoco sería un triplete sino un doblete con intensidad 1:1 Como generalmente el 13C se hace con desacoplo del 1H, simplemente todas las señales se ven como singuletes salvo que haya otros núcleos activos como el 19F; lo cual no es muy normal en moléculas orgánicas (que son las reinas del carbono). Desafortunadamente el 12C es "como muy simétrico" y es un núcleo silencioso en RMN (spin total = 0 con lo cual hemos terminado).

[@morisketa-kun]

Gracias por la explicación. Mi pregunta qué siempre he tenido ¿por que siempre se dice que el protón así como el neutrón poseen un spin de 1/2. Cual es la razón para llegar a esa conclusión?

[@German-Fernandez]

Hola, se trata de una propiedad de la materia. Las partículas de materia tienen espín semientero y reciben el nombre de fermiones (protones, electrones, neutrones). También existen partículas de espín entero llamadas bosones.

[@mansurtxafapapaias3517]

@@German-Fernandez la otra mitad de universo. Bosones

[@mansurtxafapapaias3517]

Mangufos ? kzbin.info/www/bejne/jmeVoqV7jaqAhNE

[@iosuegea9607]

Muy bueno

[@franciscogarcia5266]

por que un proton tiene nube electronica si no tiene electrones?

[@13SaintJimmy]

Eres maestro?? Porque en mi opinón deberías serlo :)

[@edwinbernabecabreracardena5322]

Crack

[@EstevanFalcao]

Muito obrigado!

[@German-Fernandez]

Graças a você

[@roxanaolmosvrbicky5740]

Muy rápida la locución.

[@German-Fernandez]

Cierto Roxana, tengo que ir más despacio. Saludos