Química Orgânica: Uma Aprendizagem Baseada em Solução de Problemas (Vol. 2, 3ª Edição)
2.4 Multiplicidade
A terceira, e última, característica de cada sinal é sua multiplicidade, que se refere ao número de picos no sinal. Um simpleto tem um pico, um dupleto tem dois picos, um tripleto tem três picos, um quarteto (ou quadrupleto) tem quatro picos, um quinteto (ou quintupleto) tem cinco picos etc.
A multiplicidade de um sinal é o resultado dos efeitos magnéticos de
prótons vizinhos e, portanto, indica o número de prótons vizinhos. Seu livro-texto vai explicar a causa deste efeito com detalhes. O efeito líquido pode ser resumido com a regra n + 1, que afirma o que se segue: se n é o número de prótons vizinhos, então, a multiplicidade será n + 1. Por exemplo, um próton com três vizinhos (n = 3) será desdobrado em um quarteto (n + 1 = 3 + 1 = 4 picos).
É importante entender que prótons vizinhos nem sempre se desdobram
entre si. Há dois fatores principais que determinam se o desdobramento ocorre ou não:
1. Prótons equivalentes não se desdobram entre si. Considere os dois
grupos metileno no composto visto a seguir:
Todos os quatro prótons são quimicamente equivalentes e, portanto, não se desdobram entre si. Em lugar disso, eles produzem um sinal que não tem prótons vizinhos (n = 0), então, o sinal é um simpleto (n + 1). Para ocorrer desdobramento, os prótons vizinhos têm que ser diferentes dos prótons que produzem o sinal.
2. O desdobramento é mais comumente observado quando os prótons
são separados por duas ou três ligações sigma:
No entanto, quando dois prótons são separados por mais de três ligações sigma, geralmente não se observa desdobramento:
Tal desdobramento de longo alcance só é observado em moléculas rígidas, como os compostos bicíclicos, ou em moléculas que contêm partes estruturais rígidas, como os sistemas alílicos. Neste tratamento introdutório de espectroscopia de RMN, vamos evitar exemplos que mostrem substancial acoplamento de longo alcance. Certifique-se de verificar suas anotações de aula para ver se foram abordados alguns exemplos de acoplamento de longo alcance.
EXERCÍCIO 2.24 Determine a multiplicidade de cada sinal no
espectro de RMN de próton esperado para o composto visto a seguir:
Resposta Comece identificando os diferentes tipos de prótons. Isto é,
determine o número de sinais esperados.
Espera-se que este composto produza três sinais em seu espectro de RMN
de próton. Agora analisemos cada sinal, utilizando a regra n + 1:
Observe que o grupo terc-butila (no lado esquerdo da molécula) aparece
como um simpleto, porque o átomo de carbono visto a seguir não possui
prótons:
Este átomo de carbono quaternário está diretamente ligado a cada um dos
grupos metila vizinhos e, como resultado, cada um dos três grupos metila
não tem nenhum próton vizinho. Isto é característico dos grupos terc-
butila.
PROBLEMAS Preveja a multiplicidade de cada sinal no espectro de RMN de próton esperado para cada um dos compostos vistos a seguir: