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Multiplicidade: regra n + 1

Usando a regra n+1 para prever quantos picos esperar do acoplamento spin-spin.  Versão original criada por Jay.

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Transcrição de vídeo

RKA18MP - A regra n + 1 nos permite prever quantos picos nós vamos ter no nosso sinal, em um espectro de RMN. Então, se eu tenho "n" prótons vizinhos equivalentes, então nós vamos possuir n + 1 picos. E, claro, essa regra só se aplica quando os prótons vizinhos forem equivalentes. Ou seja, são quimicamente equivalentes entre si. No vídeo passado, nós olhamos esta molécula aqui, nós nos concentramos neste próton em vermelho aqui, e vimos que o sinal foi dividido em dois picos. Nós também vimos o sinal do próton que eu vou colocar em azul, que é este próton aqui, que foi dividido neste sinal aqui. Se nós olharmos para o próton em vermelho, para contar quantos prótons vizinhos ele tem, nós vamos começar olhando para este carbono aqui e, também, este carbono. Observe que este carbono está ligado a este próton, então esse próton em azul é um próton vizinho do próton em vermelho. Mas também temos este carbono aqui, e ele não está ligado a nenhum próton. Por isso, nós temos n = 1. Então, nós vamos ter 1 + 1, que é n + 1, igual a 2. Ou seja, nós temos dois picos para o próton vermelho. Então, esse próton tem este sinal aqui, e se você observar, o sinal tem dois picos. Isso é chamado de "dupleto". Agora, se nós olharmos para o próton em azul, ele está ligado a este carbono, e este outro carbono aqui não possui prótons. Por isso, o próton em azul não possui vizinhos aqui, ligados a este carbono. Agora, nós temos este carbono aqui e, se você observar, ele está ligado a este próton. então, o próton em azul tem somente um vizinho. Então, o nosso "n" é igual a 1, e o n + 1 vai ser 1 + 1, que é igual a 2. Ou seja, nós esperamos ver dois picos para o próton em azul. E, se você observar, este próton é este sinal aqui, que tem dois picos, e também é um dupleto. Agora, se você olhar estes três prótons aqui, eles estão ligados a esse oxigênio e, por isso, eles não possuem prótons vizinhos. Então, o nosso "n" é igual a zero, e o nosso n + 1 vai ser zero + 1, que é igual a 1. Portanto, nós temos apenas um pico. E aí, estes três prótons equivalentes vão representar este sinal aqui, que possui apenas um pico, e nós chamamos isso de singlete. Vamos descer aqui e ver outro exemplo. Vamos olhar uma molécula que nós vimos no último vídeo. Olhando esta molécula aqui, nós temos o próton que eu vou colocar em azul, esse próton aqui em azul, e nós esperamos um sinal para este próton. Também temos outros dois prótons equivalentes, que são estes dois prótons aqui. Vamos começar por este próton vermelho. Se você perceber, nós temos este carbono aqui vizinho, e este carbono está ligado a este próton aqui e, por isso, nós temos apenas um próton vizinho. Então, o nosso "n" é igual a 1, e o nosso n + 1 no caso vai ser 1 + 1, que dá 2. Ou seja, nós esperamos encontrar dois picos. Então, esses prótons aqui representam este sinal. E, se você contar, nós temos dois picos. Ou seja, nós temos um dupleto. Agora, se nós olharmos para o nosso próton azul, o carbono vizinho é esse. E, se você observar, nós estamos ligados a dois prótons vizinhos. Por isso, o nosso "n" é igual a 2, e o n + 1 vai ser 2 + 1 = 3. Então, nós esperamos encontrar três picos. E aí, este próton aqui representa este sinal, e nós temos três picos, por isso nós temos um triplete. Vamos olhar aqui e ver outro exemplo. Primeiramente, nós temos que encontrar os prótons na nossa molécula. Aqui, nós temos este carbono e ele tem um total de dois prótons, que são esses dois hidrogênios aqui. Também, temos este carbono e ele tem um total de três prótons ligados a ele. Então, vamos começar pelos nossos três prótons, que são quimicamente equivalentes, que são esses prótons aqui que eu estou colocando em vermelho. Nós esperamos encontrar um sinal para esses prótons. E quantos vizinhos têm esses prótons em vermelho? Então, nós vamos ao carbono ao lado, que é esse carbono aqui. Se você observar, ele tem dois prótons, que são esses prótons aqui. Então, os nossos três prótons têm dois prótons vizinhos. Então, o "n" é igual a 2, e o nosso n + 1 vai ser 2 + 1 = 3. Então, nós esperamos encontrar três picos. E aí, estes prótons aqui representam este sinal. Nós temos os três picos e, por isso, temos um triplete. Olhando para estes prótons aqui, que eu vou colocar em azul, nós vamos ao carbono ao lado e percebemos que ele está ligado a três prótons. Por isso, nós temos três prótons vizinhos para os nossos prótons em azul. Então, o nosso "n" é igual a 3, e o n + 1 vai ser 3 + 1 = 4. Então, nós esperamos encontrar quatro picos. Nós temos quatro picos nesse sinal aqui. Se eu contar, eu tenho um, dois, três, quatro picos. Nós chamamos isso de quarteto. Vamos fazer outro exemplo. Eu vou descer aqui e vamos olhar esta molécula. Se eu olhar para os meus prótons, eu tenho esses três prótons aqui nesse carbono. Eu também tenho esses três prótons aqui em baixo, os meus três hidrogênios, e eu tenho este próton aqui , que está ligado a este carbono. Vamos pensar em quantos sinais esperamos ver. E não pensando na regra do n + 1, ou na divisão spin-spin, se você olhar esses três prótons aqui, eles estão no mesmo ambiente que esses três prótons aqui. Então, eu posso que eles estão no mesmo ambiente e, por isso, nós temos um sinal para esses seis prótons. E eu também tenho outro próton que está em um ambiente diferente, que é este próton em azul aqui. Se nós pensarmos nosso sinal, vamos olhar quantos prótons vizinhos nós temos, primeiro, para os nossos prótons em vermelho. Nós temos este carbono aqui ao lado, e ele está ligado a este próton. Então, nós temos apenas um vizinho. E aí, o nosso "n" é igual a 1, e o nosso n + 1 vai ser 1 + 1 = 2. Então nós esperamos ver esse sinal aqui, que tem dois picos. Aqui, eu dei um "zoom" para ficar melhor de ver, não é exatamente o mesmo desenho. E, claro, aqui está mais espremido, mas eu tenho dois picos aqui que estão representados aqui também. Ou seja, este aqui é só uma representação desse sinal. Se nós olharmos para o nosso próton em azul, perceba que ele está ligado a este carbono, e ele está ligado a este carbono aqui, que está ligado a três prótons. Então aqui, eu tenho três prótons vizinhos. Mas ele também está ligado a este carbono, e aí eu vou encontrar mais três prótons vizinhos e, por isso, o meu "n" é igual a 6, e o n + 1 vai ser 6 + 1 e, por isso, nós vamos encontrar sete picos. E sete picos é chamado de septeto. Então, deve ser este sinal aqui. Novamente, eu apliquei um "zoom" aqui e, se eu contar eu tenho um, dois, três, quatro, cinco, seis, sete picos. Então, essa é a ideia da regra de n + 1. Então, vamos conversar um pouco mais sobre a divisão spin-spin, e quando temos que esperar um sinal. Se você tem prótons quimicamente equivalentes, eles não mostram a divisão spin-spin. Se nós olharmos os nossos prótons, nós temos esses dois prótons aqui que estão no mesmo ambiente desses dois prótons, por isso eles são quimicamente equivalentes. Você pode pensar em simetria para te ajudar a entender isso. Ou seja, nós esperamos um sinal em um espectro de RMN. O que acontece é que esses prótons aqui não vão se dividir, e a mesma coisa acontece com esses aqui. Eles não vão se dividir porque são quimicamente equivalentes. E aí, nós podemos dizer que prótons quimicamente equivalentes não mostram divisão spin-spin. Vamos ver mais alguns exemplos aqui. Se esse próton em vermelho e o próton que eu vou colocar em azul, que é este próton aqui, se eles se sentirem em ambientes diferentes então a divisão é observada. Então, esse próton em vermelho, e esse próton que eu vou colocar em azul são divididos se os outros prótons se sentem em ambientes diferentes. Os outros prótons que eu estou falando são os prótons que estão ao lado, aqui e aqui. Agora, em uma outra situação, novamente, eu vou colocar aqui um próton em vermelho, e vou colocar o outro próton em azul, que é este próton aqui. A outra situação é que agora você tem um carbono extra aqui. Portanto, a divisão geralmente não é observada, e aí, os prótons em vermelho e azul não vão se dividir. Novamente, há exceções. Então, você vai ter que olhar para esta situação à esquerda aqui. Se você observar, esses prótons aqui estão muito distantes para que eles sintam algum efeito. Por fim, será que é possível separar prótons estão ligados ao mesmo carbono, mas que estão em ambientes diferentes? Sim, nós podemos dividir esses dois prótons aqui, de modo que a divisão seja observada. Mas nós vamos falar disso no próximo vídeo.