Por Fred Decker
Atualizado em 30 de agosto de 2022

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Os químicos orgânicos contam com a espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) para sondar a estrutura das moléculas orgânicas examinando os núcleos de hidrogênio e carbono. O espectro resultante exibe uma série de picos – cada um correspondendo a um ambiente magnético distinto na molécula. Ao medir o espaçamento entre esses picos, os químicos extraem a constante de acoplamento J, um parâmetro chave que revela como os átomos estão conectados.

O espectro de RMN

O espectro registra a frequência de ressonância de cada núcleo em relação ao campo magnético do espectrômetro. Os picos aparecem em mudanças químicas específicas, expressas em partes por milhão (ppm). Para uma molécula contendo um carbono e três hidrogênios, seriam observados quatro picos. Grupos de picos são chamados de multipletos, e sua multiplicidade é tradicionalmente descrita por termos simples:dupletos, tripletos, quádruplos, etc. No entanto, multipletos complexos podem ser compostos de multipletos menores sobrepostos, portanto, uma inspeção cuidadosa do espaçamento é essencial.

Conversão de ppm em Hertz

Embora os desvios químicos sejam relatados em ppm, as constantes J são expressas em hertz (Hz). Para converter, multiplique o valor ppm pela frequência operacional do espectrômetro (em hertz) e divida por um milhão. Por exemplo, num instrumento de 400 MHz, um deslocamento de 1,262 ppm corresponde a:

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 Repita este cálculo para cada pico no multipleto. 
 
Calculando J para um dupleto
 
 Num gibão, os dois picos estão igualmente espaçados. Subtraia o valor de frequência mais baixo do mais alto para obter J. Por exemplo, se o segundo pico for 502,68 Hz, então:
 
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 Para trigêmeos, quádruplos e multipletos maiores, o mesmo espaçamento se aplica a todos os picos adjacentes, portanto, é necessário calcular J apenas uma vez. 
 
Multipletos complexos
 
 Quando um multipleto é na verdade uma superposição de multipletos menores — como um dupleto de dupletos — você deve determinar as constantes de acoplamento intrapar e interpar. Um método simples é subtrair o terceiro pico do primeiro e o quarto pico do segundo e, em seguida, calcular a média dos dois resultados para obter o J maior. A precisão típica do espectrômetro é de ±0,1 Hz, portanto pequenas variações são aceitáveis. 
 
 Para um dupleto de tripletos, os tripletos internos compartilham o mesmo J pequeno. Escolha qualquer pico no primeiro tripleto e subtraia o pico correspondente no segundo tripleto para encontrar o J maior. Repita esta abordagem para multipletos de ordem superior conforme necessário.