Aplicação da Ressonância Magnética Nuclear 1H na Identificação de Produtos Naturais

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    Aplicação da Ressonância Magnética Nuclear1H na Identificação de Produtos Naturais

    Universidade Federal da Para!a"entro de "i#ncias da $a%de

    &eparta'ento de "i#ncias Far'ac#uticas

    (osean Fec)ine *avares

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    1945:  Primeira detecção de um sinal de RMN por Felix

    Bloch (tan!ord" e #d$ard Purcell (%ar&ard": Pr'mioNoel em Fisica em 195)*

    Hist+rico

    1949: +escoerta do eco em RMN por #r$in %ahn*

    1951:  +escoerta do deslocamento ,u-mico por .* /0rnold e F* * 2u

    1951 +escoerta do acoplamento spin spin indireto por 3*

    * Proctor

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    195: RMN do ampo da /erra para mapear poços porchlumer6er7+oll

    1988: ntrodução da RMN com trans!ormada de Fourierpor Richard #rnst pr'mio Noel em 1991

    191:RMN idimensional por .ean .eener emultidimensional por Richard #rnst*

    19):  ma6em por RMN por Paul ;auterur e PeterMans!ield Premio Noel em Medicina )

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    Introdução

    Radiação eletroma6n>tica na re6ião deradio!re,uencia de acordo com as estruturas

    Am espectro de RMN > um re6istro 6rC!ico das!re,D'ncias dos picos de asorção contra suas

    intensidades* Muitos nEcleos são analisados atra&>s de RMN@ no

    entanto@ na maioria dos casos@ apenas 1% e 1 sãousados*

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    Introdução

    Muitos nEcleos atmicostem uma propriedadechamada spin : Gs nEcleosse comportam como se

    esti&essem 6irando*

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    Introdução

    Na &erdade@ todo nEcleo atmico possuindo massaimpar e nEmero atmico par ou impar tem ummomento an6ular de spin ,uantiHado e um momentoma6n>tico (µ"*

    Gs nEcleos mais comuns ,ue possuem spin são: 11%@1)%@ 81@ :15N@ I1:G e 919F*

    nEcleos dos isJtopos ordinCrios (mais comuns" docarono e oxi6'nio@ 81) e I18G

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    Introdução NEmero de estado de spin (9 "* 9  pode assumir os

    &alores

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    Introdução G estado de spin K e QK 

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    Introdução

      G !enmeno de RMN ocorre ,uando nEcleosalinhados com o campo ma6n>tico aplicado são

    induHidos a asor&er ener6ia e mudar suasorientaçes de spin*

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    Introdução G processo de asorção de ener6ia > ,uantiHado e

    a ener6ia asor&ida de&e ser i6ual S di!erença deener6ia entre os dois estados en&ol&idos*

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    , 'ecanis'o de a!sorção-Ressonância

    0nalo6ia a um pião* Mo&imento de precessão

    Fre,D'ncia de ;armor*

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    , 'ecanis'o de a!sorção - Ressonância

    uanto mais potente !or o campo ma6n>tico@ maiorserC a raHão de precessão (!re,D'ncia an6ular ω"*

    omo o nEcleo possui car6a@ a precessão 6era um campoma6n>tico oscilante na mesma !re,D'ncia*

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    15/47Nα > Nβ

    0

    2 B

    π 

    γ  ν  =

    , 'ecanis'o de a!sorção

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    Aplicação de .1

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    Rela/ação

    / 1: Relaxação lon6itudinal: pin 7 rede

    /): Relaxação trans&ersal: pin 7 pin

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    &esloca'ento 0u'ico e  proteção 

    Nem todos os nEcleos (1% ou 1" em uma mol>culaapresentam resson=ncia em uma mesma !re,D'ncia*

    #m outras pala&ras@ os nEcleos são B;9N+0+G (prote6idos" pelas nu&enseletrnicas ,ue os cercam*

     0miente ,u-mico di!erente

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    &esloca'ento 0u'ico e  proteção 

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    &esloca'ento 0u'ico e  proteção 

    eria muito di!-cil medir a !re,D'ncia exata deresson=ncia

    G /M

    &$2,"AMN*, 3U4MI", 5 6

    PPM

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    0uival#ncia 0u'ica /odos os hidro6'nios ,ue se encontram em um

    amiente ,uimicamente id'ntico em uma mol>cula sãoAM0M#N/# #A0;#N/# e apresentam

    !re,Dentemente o mesmo deslocamento ,u-mico*

    H

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    Integrais e integração

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    A'!iente 0u'ico e desloca'ento 0u'ico

    RMN de 1%@ o &alor do deslocamento ,u-mico indicao tipo de hidro6'nio ,ue ori6inou o sinal*

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    Proteção dia'agnética local

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    Proteção dia'agnética local FI*,$ & HI.RI&I7A89,

    Hidrog#nios e' car!ono sp :

     2igação co' o/ig#nio; car!onila; duplas ligaç

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    Proteção dia'agnética local Hidrog#nios e' car!ono sp =

    %idro6'nios de 6rupos &inil (77%" asor&em na re6iãode 4@5 a ppm*

    %idro6'nios aromCticos

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    Proteção dia'agnética local

    Hidrog#nios sp 

    %idro6'nios acetil'nicos aperecem em campo muitoalto ) a ppm*

    Hidrog#nios Acdicos> Pontes de Hidrog#nio

    CR 

    O

    O HCR 

    O

    O H

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    Anisotropia 'agnética

    ",RRN* & AN2?

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    Anisotropia 'agnética Anisotropia dia'agnética no acetileno

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    Ressonância Magnética NuclearAnisotropia 'agnética

    %idro6'nios ,ue caem dentro dos cones estãoprote6idos e os demais desprote6idos*

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    H

    V

    IV   III

    III

     N   N

     N N

    O

    CH3

    CH3

    CH3

    CH3

    H

    CH3

    C

    OOCH3

    OCH2CH3   O

    H

    H

    H

    H H

    H

    1

    23

    2a3a

    3b

    4  5

      6

    7

    8  8a

    8b9

    10

    11

    12

    12a13

    13a13b

    13c

    13d

    1415

    16

    1718

    19

    20

    18a

    17a

    17b

    17c17d

    17e

    7a

    HO

       9 ,

       6   1

       9 ,

       4   6

       8 ,

       6   6

    N-H

    Corrente de Anel

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    Anisotropia 'agnética

    ominação dos e!eitos de anisotropia com os deeletrone6ati&idade (e!eitos induti&os"

    Hronoα=~Hir ni=~68

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    Acopla'ento de spin

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    Acopla'ento de spin

    #sse tipo de !enmeno pode ser explicadoempiricamente pela re6ra chamada n   1*

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    Acopla'ento de spin

    0l6uns outros padresde acoplamento

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    Acopla'ento de spin

    tri=n6ulo de pascal*

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    Acopla'ento de spin A constante de acopla'ento

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    Acopla'ento de spin

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    Acopla'ento de spin

    http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/21/Cinnamic_acid.gif/250px-Cinnamic_acid.gif&imgrefurl=http://hg.seoparts.com/dir/pt.2ewikipedia.2eorg/wiki/.C3.81cido_cin.C3.A2mico&h=134&w=250&sz=4&hl=pt-BR&start=3&um=1&tbnid=A39E5EIR2OTcbM:&tbnh=59&tbnw=111&prev=

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    , feito N,

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    Espectros de Produtos

    Naturais

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    2,76

    3,095,35

    O

    O

    OR

    OR

    RO  8

    6

    2'

    5'

    5

    7

    2

    34

    4'

    6'

    3'

    FLAVON!"E#

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    2

    3

    45

    6

    7

    8

    10

    9   O OHO

    C$%A&!NA#

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    45/47

       4 ,

       8   6

       4 ,   '

       (

       '

     ,   8   9 ,

       d   d ,

            J   )    1

       * ,

       4 ,

       1

       + ,   8

       H  

       ' ,

       -   1 ,

       d   d ,

            J   )    1

       * ,

       4 ,

       1 ,

       -

       ' ,

       1   1 ,

       d   d ,

            J   )    1

       + ,

       8 ,

       1 ,

       4

       H   CO345678101819

    "!.E&PENO#

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    46/47

     N

    H3CO

    OCH3

    OH

    H

    12

    3  4   5

    6

    8

    9

    1011

    12

    13

    HO

    ALACAL!"E#

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     0nalise o espectro aaixo e proponha uma estrutura,ue corroore com os dados*

    E/E&C0C!O LA!1PE2O$ O L!V&OPAV!A