Preveja espectros de RMN de 1H, 13C e 2D a partir do seu desenho com o NMR Analyser
Resposta curta: instale o NMR Analyser em Settings › Plugins, desenhe uma estrutura, abra a aba NMR, escolha 1H, 13C, COSY, HSQC ou HMBC e clique em Predict. Você recebe um espectro simulado com picos identificados por letras, uma tabela de sinais com deslocamento, integral, multiplicidade e constante de acoplamento, e destaques dos átomos no seu desenho. Use-o como guia para a atribuição, não como espectro medido.
Por que prever um espectro antes de atribuí-lo?
Atribuir um espectro de RMN significa associar cada sinal a átomos de uma estrutura. Com um espectro real na sua frente, o difícil é saber por onde começar. Um espectro previsto dá um primeiro palpite para cada sinal.
A previsão também ajuda a verificar uma estrutura proposta. Se os espectros previsto e medido discordam muito, a estrutura ou a atribuição precisa ser revista. Os alunos podem praticar do mesmo jeito: prever, comparar e explicar cada diferença.
O que cada experimento informa
- RMN de 1H: o deslocamento químico mostra o ambiente de cada próton. A integral mostra quantos prótons geram o sinal. O padrão de desdobramento e a constante de acoplamento (J, em Hz) informam sobre os prótons vizinhos.
- RMN de 13C: geralmente um sinal para cada conjunto de carbonos equivalentes, espalhados por uma faixa de ppm muito mais ampla que a do 1H. É uma forma rápida de contar ambientes de carbono.
- COSY: os picos cruzados ligam prótons que se acoplam entre si, geralmente por duas ou três ligações. Use-o para percorrer uma cadeia de grupos CH.
- HSQC: liga cada próton ao carbono em que está (uma ligação).
- HMBC: liga prótons a carbonos a duas ou três ligações de distância. Une fragmentos através de carbonos quaternários e heteroátomos.
Um caminho comum é: ler o espectro de 1H, usar o HSQC para colocar cada próton no seu carbono, usar o COSY para montar os sistemas de spin e depois o HMBC para conectá-los. Começando agora? Leia primeiro como interpretar um espectro de RMN.
O que o plugin mostra
| Espectros 1D | Gráficos de 1H e 13C com picos identificados por letras. Ative Labels para associar as letras aos átomos da estrutura. |
|---|---|
| Sinais | Rótulo, deslocamento (ppm), integral, multiplicidade e acoplamento (Hz) de cada sinal. Passe o mouse sobre uma linha para destacar seus átomos na tela. |
| Espectros 2D | COSY, HSQC e HMBC como mapas de contorno. |
| Espectrômetro | Predefinições de 60 a 800 MHz, ou um valor personalizado de até 1200 MHz. |
| Histórico e sobreposição | Toda previsão fica no History. Sobreponha várias previsões 1D para compará-las. |
| Baixar | PNG ou SVG do gráfico, ou os dados do espectro em CSV. |
Como instalar o NMR Analyser
- Abra o editor MolDraw e faça login. Uma conta gratuita basta.
- Clique em Settings (a engrenagem) e depois em Plugins.
- Clique em Install ao lado de NMR Analyser. Uma aba NMR aparece no painel de análise.
Como prever e usar um espectro
- Desenhe sua estrutura ou cole um SMILES com Paste SMILES.
- Abra a aba NMR e escolha um experimento: 1H, 13C, COSY, HSQC ou HMBC.
- Clique em Predict. Um espectro 1D leva alguns segundos; um espectro 2D pode demorar mais.
- Ajuste Spectrometer para o campo do seu equipamento, para que os multipletos fiquem parecidos com seus dados reais.
- Arraste uma caixa para ampliar uma faixa de ppm, role para mudar a altura dos picos e dê um clique duplo para redefinir.
- Ative Labels e Signals. Passe o mouse sobre uma linha para ver a quais átomos ela pertence.
- Use o botão de download para salvar o gráfico ou os dados.
Como usar em sala de aula e no laboratório
- Relatórios de laboratório: preveja o espectro do seu produto e compare-o com o que você mediu. Explique qualquer sinal que tenha se deslocado. Para preparar o arquivo medido, referencie, integre e marque os picos no visualizador de RMN do navegador.
- Problemas com isômeros: preveja dois isômeros candidatos, sobreponha seus espectros de 1H e procure os sinais que os distinguem.
- Ensino de desdobramento: alterne entre 60 MHz e 600 MHz. O mesmo J em Hz cobre mais ppm em campo baixo, então os multipletos parecem mais largos e se sobrepõem mais. Isso explica por que os espectros de bancada parecem congestionados.
- Prática de 2D: preveja HSQC e HMBC de uma molécula pequena e deixe os alunos conectarem os fragmentos sozinhos.
- Exemplos resolvidos: exporte gráficos em SVG para slides e apostilas.
Dicas e limitações reais
- As previsões vêm do nmrdb.org: o modelo Spinus para 1H e dados do nmrshiftdb2 (códigos HOSE) para 13C. Elas precisam de conexão com a internet.
- O preditor não tem opção de solvente. Os deslocamentos de OH e NH, em especial, mudam com o solvente, a concentração e a temperatura.
- Desenhe a estereoquímica onde ela importa. Prótons diastereotópicos podem ter deslocamentos previstos diferentes.
- Substitua grupos R e pontos de ligação (*) por átomos reais. O preditor funciona melhor com moléculas orgânicas neutras, então remova metais e sais.
- Uma previsão é uma hipótese. Confirme as atribuições com seus próprios dados, principalmente espectros 2D.
Sem conta à mão? A ferramenta gratuita de estrutura para RMN dá uma previsão rápida sem login.
Perguntas e respostas
Qual é a precisão de um espectro de RMN previsto?
Para moléculas orgânicas comuns, é um guia útil, mas não é uma medida. Prótons trocáveis de OH e NH e sistemas de anéis incomuns podem diferir mais, e o preditor não tem opção de solvente. Sempre confirme uma atribuição com o seu espectro experimental.
O NMR Analyser precisa de conta ou de internet?
Sim, das duas. Você entra com uma conta gratuita do MolDraw para fazer previsões, e cada previsão vem do serviço online nmrdb.org. As previsões já feitas ficam no History do seu dispositivo.
Quais experimentos de RMN 2D ele consegue prever?
COSY, HSQC e HMBC. Eles são desenhados como mapas de contorno, e você pode destacar os átomos correlacionados no seu desenho.
Posso exportar o espectro previsto?
Sim. O botão de download salva o gráfico em PNG ou SVG, ou os dados do espectro em CSV.