2.3 Integração

metino ∼1,7 vinílico 4,5 – 6,5

alílico ∼2 arila 6,5 – 8

alquinila ∼2,5 aldeído ∼10

metila aromático ∼2,5 ácido carboxílico ∼12

PROBLEMA 2.19 Preveja o deslocamento químico esperado de cada tipo de próton presente no composto visto a seguir:

2.3 INTEGRAÇÃO

Na seção anterior, aprendemos sobre a primeira característica de cada sinal, o deslocamento químico. Nesta seção, vamos explorar a segunda característica, a integração, que é a área sob cada sinal. Este valor indica o número de prótons que dão origem ao sinal. Após obter o espectro, o computador calcula a área sob cada sinal e, então, mostra esta área na forma de um valor numérico localizado sob o sinal:

Estes números somente têm significado quando comparados uns com os outros. Para converter estes números em informações úteis, escolhe-se o número menor (27,0 neste caso) e, então, divide-se todos os valores de integração por este número:

Estes números fornecem o número relativo, ou a proporção, entre os prótons que dão origem a cada sinal. Isto significa que um sinal de 1,5 envolve um número de prótons que é uma vez e meia o número de prótons com um sinal que tem integração de 1. Para obter números inteiros (não existe meio próton), multiplica-se todos os números anteriores por dois, dando a mesma proporção agora expressa em números inteiros, 2 : 3 : 2 : 3. Em outras palavras, o sinal em 2,4 ppm representa 2 prótons equivalentes, e o sinal em 2,1 ppm representa 3 prótons equivalentes.

Os valores de integração são frequentemente representados por curvas

em degraus, por exemplo:

A altura de cada curva em degrau representa a área sob o sinal. Neste caso, uma comparação das alturas das quatro curvas em degrau revela uma proporção de 2 : 3 : 2 : 3.

Ao interpretar os valores de integração, não se esqueça de que os

números são apenas relativos. Por exemplo, considere a estrutura do butano:

O butano tem dois tipos de prótons e, portanto, produzirá dois sinais em seu espectro de RMN de próton. Os grupos metila dão origem a um sinal e os grupos metileno dão outro sinal. Um computador analisa a área sob cada sinal e fornece números que nos permitem calcular uma proporção de 2 : 3. Esta proporção apenas indica o número relativo de prótons que dão origem a cada sinal, não o número exato de prótons. Neste caso, os números exatos são 4 (dos grupos metileno) e 6 (dos grupos metila). Ao analisar o espectro de RMN de um composto desconhecido, a fórmula molecular fornece informações extremamente úteis, pois nos permite determinar o número exato de prótons que dão origem a cada sinal. Se estivéssemos analisando o espectro do butano, a fórmula molecular (C4H10) indicaria que o composto tem um total de 10 prótons. Esta informação, então, nos permite determinar que a proporção de 2 : 3 deve corresponder a 4 prótons e 6 prótons, para dar um total de 10 prótons.

O exemplo anterior ilustrou o importante papel que a simetria pode

desempenhar nos valores de integração. Eis outro exemplo:

Este composto tem apenas dois tipos de prótons, porque os dois grupos metileno são equivalentes entre si, e os dois grupos metila são equivalentes entre si. Espera-se, portanto, que o espectro de RMN de próton apresente apenas dois sinais, com valores de integração relativos de 2 : 3. Porém, uma vez mais, os valores 2 e 3 são apenas números relativos. Na realidade, eles representam 4 prótons e 6 prótons. Isto pode ser determinado pela inspeção da fórmula molecular (C4H10O), que indica um total de 10 prótons no composto. Como a proporção de prótons é 2 : 3, esta proporção deve representar 4 e 6 prótons, para o número total de prótons ser 10. Esta análise indica que a molécula possui simetria.

EXERCÍCIO 2.20 Um composto com fórmula molecular C H O tem 5 10 2

o espectro de RMN visto a seguir. Determine o número de prótons que

dão origem a cada sinal:

Resposta O espectro tem três sinais. Comece comparando os valores

de integração relativos: 6,33, 19,4 e 37,9. Divida cada um destes três

números pelo menor número (6,33):

Isto dá uma proporção de 1 : 3 : 6, mas estes são apenas números

relativos. Para determinar o número exato de prótons que dão origem a

cada sinal, examine a fórmula molecular, que indica um total de 10

prótons no composto. Assim, os números 1 : 3 : 6 não são apenas

números relativos, mas também são os valores exatos. Valores de

integração exatos às vezes são expressos da seguinte maneira:

PROBLEMAS

2.21 Um composto com fórmula molecular C 8H10O tem o espectro de RMN de próton visto a seguir. Determine o número de prótons que dão origem a cada sinal.

2.22 Um composto com fórmula molecular C 7H14O tem o espectro de RMN de próton visto a seguir. Determine o número de prótons que dão origem a cada sinal.

2.23 Um composto com fórmula molecular C 4H6O2 tem o espectro de RMN de próton visto a seguir. Determine o número de prótons que dão origem a cada sinal.