Ressonância magnética nuclear - RMN

Ressonância magnética nuclear, ou RMN, é um fenômeno que ocorre quando pulsos de radiofrequência são aplicados sobre uma amostra que está imersa em um campo magnético bastante
intenso (tipicamente de 5 a 23 Tesla). Alguns núcleos atômicos irão absorver energia enquanto outros não, dependendo das propriedades magnéticas de cada núcleo. Os sinais de RMN detectados são dependentes do ambiente eletrônico do núcleo e do movimento das moléculas. Por isso a espectroscopia de RMN é uma técnica extremamente informativa sobre a estrutura da matéria.

A RMN é uma técnica extremamente versátil, que encontra aplicação em diferentes campos da ciência desde a medicina (MRI - magnetic resonance imaging) até a computação quântica. No campo da química a RMN é crucial para a elucidação estrutural e conformacional de pequenas moléculas, proteínas e polímeros, de interações intermoleculares, e análise de misturas complexas tais como fluidos biológicos (metabolômica).

O laboratório de RMN (Bloco Zero inferior) da Central Analítica do Instituto de Química da Universidade de São Paulo abriga cinco espectrômetros de RMN: os instrumentos Gemini de 200 MHz e o Inova de 300 MHz que são de uso prioritário dos alunos do IQ - USP/SP, e três instrumentos Bruker Avance III operando a 300 MHz, 500 MHz e 800 MHz. O instrumento de 800 MHz é acoplado a uma sonda resfriada (TCI), e é adequado para análises de macromoléculas. Estes instrumentos são equipados exclusivamente para o estudo de amostras liquidas.

Os aparelhos permitem a realização de experimentos multidimensionais que envolvem os isótopos de 1H, 13C e 15N (para o instrumento de 800 MHz), ou estes e demais isótopos cujas frequências de ressonância encontram-se na faixa de 20 a 202 MHz, por exemplo 31P e 77Se (os outros instrumentos). Todas as análises podem ser realizadas com controle e variação de temperatura (em geral -30 oC a 70 oC dependendo do instrumento).

 

INOVA 300 MHz
Possui sonda de 5 mm com detecção inversa e gradiente de campo e sonda de 5 mm com detecção direta e multinuclear

 

Bruker AIII 300 MHz
Possui sonda de 5 mm BBO com canais dedicados para 1H, 13C e multinuclear, de detecção direta e com gradiente de campo

 

Bruker AIII 500 MHz
Possui sonda de 5 mm TXI com canais dedicados para 1H, 13C e 15N, de detecção inversa e com gradiente de campo

 

Bruker AIII 800 MHz
Possui criosonda TCI com 4 canais (1H, 13C, 15N e 2H)