Constantes de Acoplamiento

Transcripción

1 Metodologías para la determinación estructural de fármacos y el estudio de fenómenos de reconocimiento molecular Programa de doctorado en Química Médica Constantes de Acoplamiento Ana Ramos

2 Acoplamiento espín-ep epín Estructura fina debido a la interacción con núcleos vecinos que posean momento magnético omonuclear: entre núcleos del mismo tipo eteronuclear: entre núcleos de elementos diferentes

3 Constantes de Acoplamiento Mecanismo de Ramsey-Purcell: acoplamiento indirecto de espín. Gracias a los electrones de enlace el núcleo A conoce los diferentes estados de espín del núcleo B.

4 Acoplamiento espín-ep epín

5 Constantes de Acoplamiento

6 Constantes de Acoplamiento singlete doblete triplete cuadruplete quintuplete sextete septete multiplet

7 Constantes de Acoplamiento

8 Cuando un protón se acopla con N protones de un átomo de carbono adyacente, y M protones diferentes de otro: nº de señales en RMN = (N + 1)(M + 1).

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11 Nomenclatura para la caracterización en RMN

12 Topicidad: omotópicos

13 Topicidad: Enantiotópicos

14 Topicidad

15 Topicidad en grupos metileno

16 S S R S

17 Isocronía y Topicidad

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19 Equivalencia Magnética Para que dos o más núcleos sean MAGNÉTICAMENTE EQUIVALENTES deben ser: Químicamente equivalentes Se tienen que acoplar con la misma J con cualquier otro núcleo que haya en la molécula Magnéticamente equivalentes Magnéticamente NO equivalentes

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21 Equivalencia Magnética

22 Nomenclatura de los Sistemas de Espin A 2 AA AB Espectro de orden superior AX Espectro de 1er orden ν A - ν X J AX > 10

23 Nomenclatura de los Sistemas de Espin A 2 X 2 A 2 B 2 AA'XX' AA'BB' A A X X Br Cl A B Br A B Cl A A' NC NO 2 X X' B A O B' A'

24 SISTEMAS DE DOS ESPINES: A 2, AX, AB

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27 A B COO 478 z 462 z 396 z 380 z J AB = ν 1- ν 2 = ν 3- ν 4 = 16 z ν 1- ν 3 = ν 2- ν 4 = (ν A ν Β ) 2 = 82 z ν A -ν B = 80 z (a 60 Mz) Punto medio 1/2(ν A+ ν B ) = 1/2 (ν 1+ ν 4 ) = 1/2 (ν 2+ ν 3 ) δ A = 7,82; δ B = 6,47

28 J/ ν J/ ν J/ ν

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30 SISTEMAS DE TRES ESPINES: A 3, A 2 X, A 2 M, AMX, ABX, AB 2, ABC

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35 Máximo 14 señales: 6 de la parte X 8 de la parte AB J AX + J BX = 12-9 J AB = 3-1 = 4-2 = 7-5 = 8-6 2D + = 8 4 = 6 2 2D = 7 3 = 5 1

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37 1/2(J AX J BX ) = [(D + + 1/2J AB ) (D + 1/2J AB )] 1/2 [(D + 1/2J AB ) (D - 1/2J AB )] 1/2 1/2(ν A - ν B )=(D 2 + 1/4J 2 AB ) 1/2 1/4(J AX J BX ) D + = 19,98, D = 16,90 1/2(ν A + ν B ) = z J AB = 17,96 J AX = 4,80 J BX = 11,82 ν A = 179,86 ν B = 211,81 ν X = 311,70 z

38 8 señales

39 A 2 B J/ ν ν B = ν 3 ν A = ½ (ν5 + ν7) J AB = 1/3(ν4+ν8-ν1-ν6) A 2 X ν B ν A

40 SISTEMAS DE CUATRO ESPINES: A 4, A 3 X, A 3 B, A 2 B 2, A 2 MX, AA XX, AA BB ABX 2, ABCX, ABCD, A 2 X 2

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42 6 transiciones de B y 8 de A

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45 7 transiciones de A y 7 de B centradas en ½ (ν A + ν B )

46 A 2 B 2

47 A 2 MX

48 10 transiciones de A y 10 de X

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50 K = J AA' + J XX' L = J AX J AX' M = J AA' J XX' N = J AX + J AX'

51 24 transiciones

52 AA XX AA BB 400 Mz 90 Mz 24 transiciones

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54 Algunos valores de J 2 J (,) La J gem es generalmente negativa y depende fundamentalmente de: ibridación del átomo de carbono El ángulo de enlace -C- Efecto inductivo de los sustituyentes en α y β

55 Algunos valores de J 2 J (,) aumenta disminuye disminuye Disminuye (más negativa)

56 Algunos valores de J 2 J (,)

57 Algunos valores de J 3 J (,)

58 Algunos valores de J 3 J (,) O N S N O N S N 1,8 2,6 4,8 5,5 3,4 3,4 3,4 7,6

59 Algunos valores de J KARPUS-CONROY 3 J (,) 3,5 z 14 z 3,5 z 3 J = (2J s + J a )/3 = 21/3 = 7 z EtOOC Br Ph Br 3 J AB = 12 z EtOOC Br COOEt Br Ph Br Br Ph Br Ph Br COOEt

60 Algunos valores de J KARPUS-CONROY 3 J (,) Br Br COOR Br Br COOR Br Br COOR 7-9 (0º) 4-6 (145º) COOR COOR 9,8 8,6 COOR 6,7 9,3 9,0 3,9

61 Algunos valores de J KARPUS-CONROY 3 J (,) O O O O O O O OC 3 O 4,0 9,0 O O OC 3

62 Algunos valores de J Acoplamientos a larga distancia 4 J (,) W Valor medio: : 0-2,50 z 5 J (,) zigzag

63 Algunos valores de J Acoplamientos a larga distancia Acetilenos, alenos, cumulenos Acoplamiento alílico lico Acoplamiento homoalílico lico

64 Algunos valores de J Acoplamientos a larga distancia Ejemplos de coplamientos homoalílicos licos Acoplamientos bencílicos

65 Acoplamientos con otros núcleos: 19 F (100%), 31 P (100%), C (1,1%)

66 Acoplamientos con otros núcleos

67 Acoplamientos 13 C- en 1 -NMR Cl A C C A Cl Cl A' C 13 C A Cl AA X

68 Acoplamientos 13 C- 1 J (C,) = 500p donde p = 0,25 en C-sp 3 0,33 en C-sp 2 0,50 en C-sp C 167 C 165 C 125 NC J (C,) oscilan entre 70 y -20 z 3 J (C,) siempre positivos e inferiores a 15 z

69 Acoplamientos C F y C- 31 P OEt O P OEt 1 J (C-P) = 300 2J (C-P) = 53 3 J (C-P) = 5 F 1 J (C-F) = 171 C C 2 J (C-F) = 19 C 3 J (C-F) = 5

70 Acoplamientos con N(0,37%) 15 N 3 C N 3 C -67 N -98-5,4-4,5 N -10,8-1,5 3 C N 3 C O C

71 Acoplamientos 13 C- 13 C No es apreciable en espectros de 13 C por la baja abundancia natural del 13 C (1,1%) que hace la probabilidad de una combinación sea muy baja Precisa de la utilización de la técnica INADEQUATE (Incredible Natural Abundance Double Quantum Transfer Experiment), que hace posible la supresión de la señal principal. 1 J entre -150 y -400

72 TÉCINCAS DE DOBLE RESONANCIA Desacoplamiento omonuclear

73 Desacoplamiento eteronuclear

74 Desacoplamiento Off resonance

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