16.2 : ¹H RMN de Moléculas Conformacionalmente Flexibles: RMN de Temperatura Variable.

Los protones axiales y ecuatoriales del ciclohexano se pueden distinguir realizando un experimento de RMN a temperatura variable. En este proceso, a excepción de un protón, los once protones restantes se reemplazan por deuterio. La sustitución por deuterio evita la posible división de picos causada por el acoplamiento espín-espín entre los protones adyacentes. El protón restante oscila entre las posiciones axial y ecuatorial.

Figura 1. Espectros de RMN de protones dependientes de la temperatura del ciclohexano.

La figura 1 muestra el espectro de RMN de protones de la muestra sustituida con deuterio, registrado a distintas temperaturas. A temperatura ambiente, la rápida inversión del anillo del ciclohexano da como resultado un único pico agudo. A medida que la temperatura se reduce a -60 °C, la tasa de interconversión silla-silla se reduce, lo que da como resultado el ensanchamiento del pico.

Si se sigue bajando la temperatura, el pico se ensancha y se forma una silla que se divide en dos. Al alcanzar una temperatura inferior a −89 °C, se forman dos picos nítidos y bien resueltos correspondientes a los protones ecuatorial y axial. Los picos correspondientes a los protones ecuatorial y axial se producen en δ 1,62 y 1,14, respectivamente. A temperaturas tan bajas, la tasa de interconversión silla-silla se reduce significativamente, lo que permite la detección de los dos conjuntos distintos de protones en la escala de tiempo de RMN.