¿Cómo funciona la espectroscopía de efecto Nuclear Overhauser (NOESY)?

Aunque esta pregunta está fuera de mi especialidad, haré todo lo posible para responderla de todos modos.

El efecto de sobrecarga nuclear (NOE para abreviar) es un dato complementario recopilado por RMN y es un fenómeno a través del espacio en lugar de una RMN típica que es un efecto de enlace a través . Mientras que la RMN típica emplea constantes de acoplamiento para encontrar las orientaciones de los enlaces, NOESY le brinda resultados que muestran qué hidrógenos están cerca en el espacio .

Cuando los protones se someten a radiación de radiofrecuencia, sus espines se sacuden a un estado de mayor energía. Cuando vuelven a su estado original, dan señales que vemos en una RMN de protones. Aunque suponemos que la caída de un giro excitado al giro original es espontánea, no lo es. Un fenómeno llamado relajación, que es asistido por otros núcleos magnéticamente activos (generalmente protones), ayuda a los protones a regresar nuevamente al giro original.

La intensidad máxima típica es independiente del número de protones adyacentes; sin embargo, en la RMN de protones que incluye NOESY es posible mediante el uso de técnicas especiales para hacer que los picos sean más intensos al incluir el efecto de otros núcleos magnéticamente activos cercanos. Esta técnica se logra ajustando la radiación a la frecuencia correcta para que solo ciertos protones en un determinado entorno químico se mantengan fijos en el estado excitado. Esto es diferente de una RMN normal que emite un pulso amplio.

De todos modos, los protones que mencioné que fueron irradiados por una frecuencia fija harán que algunos protones parezcan un poco más intensos que la RMN habitual. Esta diferencia se llama Mejora Nuclear Overhauser, y el fenómeno general se llama Efecto Nuclear Overhauser. Ambos tienen el acrónimo “NOE”.

Hace un tiempo mencioné calcular la diferencia entre el espectro mejorado y el no mejorado. Esto se hace porque queremos detectar de inmediato si hay pequeñas mejoras en los picos. El efecto también cae exponencialmente con respecto a la distancia, y la relación es una mejora de 1/64 por cada doble aumento en la distancia.

Fuente: p.799-800 Clayden, Greeves y Warren, Organic Chemistry 2E, OUP.