Determinación estructural
GUÍA DOCENTE Curso 2026-27
| Titulación: | Grado en Química | 702G |
| Asignatura: | Determinación estructural | 542 |
| Materia: | Determinación estructural |
| Módulo: | Específico |
| Modalidad de enseñanza de la titulación: | Presencial | Carácter: | Obligatoria |
| Curso: | 3 | Créditos ECTS: | 6,00 | Duración: | Semestral (Segundo semestre) |
| Horas presenciales: | 60,00 | Horas estimadas de trabajo autónomo: | 90,00 |
| Idiomas en que se imparte la asignatura: | Español |
| Idiomas del material de lectura o audiovisual: | Inglés, Español |
Departamentos responsables de la docencia
| QUÍMICA | R112 |
| Dirección: | C/ Madre de Dios, 53 | Código postal: | 26006 |
| Localidad: | Logroño | Provincia: | La Rioja |
| Teléfono: | 941299620 | Fax: | 941299621 | Correo electrónico: | dpto.dq@unirioja.es |
Profesorado previsto
| Profesor: | Peregrina García, Jesús Manuel | Responsable de la asignatura |
| Teléfono: | 941299654 | Correo electrónico: | jesusmanuel.peregrina@unirioja.es |
| Despacho: | 1218 | Edificio: | CENTRO CIENTÍFICO TECNOLÓGICO | Tutorías: | Consultar |
| Profesor: | Plaza nº D12INVESTIGADOR1 |
Descripción de los contenidos
-
Espectrometría de masas y espectroscopias de infrarrojo, Raman y ultravioleta.
-
Aspectos generales de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear.
-
Espectroscopia de resonancia magnética nuclear de protón.
-
Espectroscopia de resonancia magnética nuclear de carbono-13.
-
Técnicas bidimensionales en resonancia magnética nuclear.
-
Determinación estructural de compuestos orgánicos.
-
Fenómenos de relajación dipolo-dipolo y cuadrupolar.
-
Equivalencia química y magnética. Sistemas de spin de primer y segundo orden.
-
Espectroscopia multinuclear, acoplamientos a núcleos con I =1/2 y >1/2.
-
Satélites de acoplamiento de espín. Factores que influyen en las constantes de acoplamiento.
-
Interpretación de espectros de compuestos inorgánicos u organometálicos
-
Procesos dinámicos y resonancia magnética nuclear.
-
Análisis de sistemas inorgánicos y organometálicos.
Requisitos previos de conocimientos y competencias para poder cursar con éxito la asignatura
Recomendados para poder superar la asignatura.
Se aconseja tener conocimientos de las asignaturas “Química Orgánica” y “Química Inorgánica I”
Asignaturas que proporcionan los conocimientos y competencias:
- Química inorgánica I
- Química inorgánica II
- Química orgánica
- Química orgánica experimental
Contexto
En esta asignatura se pretende que el alumno tenga una visión general de las distintas herramientas espectroscópicas que dispone el químico para poder elucidar las estructuras de los compuestos orgánicos, inorgánicos y organometálicos, siguiendo un protocolo de trabajo determinado. Se hace especial hincapié en la resonancia magnética nuclear, dado que además de ser la técnica más poderosa y que más información ofrece a los químicos acerca de la disposición tridimensional de los átomos que conforman una molécula, se trata de una técnica no invasiva, pudiéndose recuperar la muestra después del análisis.
Se comienza con una breve descripción de diferentes técnicas, tales como la espectroscopia ultravioleta-visible, infrarrojo y Raman así como la espectrometría de masas, para a continuación introducir la resonancia magnética nuclear. Posteriormente, se estudia el comportamiento de otros núcleos diferentes al protón.
Por todo lo anterior, es recomendable que con anterioridad el estudiante ya esté familiarizado tanto con la química orgánica como con la inorgánica, especialmente con la estructura de los grupos funcionales.
Competencias
Competencias generales
CGIT01: Ser capaz de analizar y sintetizar información.
CGIT02: Mostrar capacidad de organización y planificación.
CGIT03: Comunicar información de manera oral y escrita.
CGIT06: Resolver problemas.
CGIT07: Ser capaz de tomar decisiones.
CGIP03: Adquirir y aplicar el compromiso ético.
CGS01: Razonar de manera crítica.
CGS02: Realizar un aprendizaje autónomo.
Competencias específicas
Resultados del aprendizaje
•El alumno deberá conocer los conceptos teóricos básicos de la espectrometría de masas y de las espectroscopias de infrarrojo y Raman, de ultravioleta y especialmente de resonancia magnética nuclear (RMN).
•El alumno sabrá aplicar las técnicas anteriores a la elucidación estructural de compuestos orgánicos, inorgánicos, de coordinación y organometálicos.
Objetivos de desarrollo sostenible
Temario
- Parte A: DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
- Tema 1. ESPECTROSCOPIAS ULTRAVIOLETA-VISIBLE, INFRARROJA Y RAMAN. ESPECTROMETRÍA DE MASAS
- Bloque a: Espectroscopia ultravioleta-visible
- 1a.1. Técnica experimental
- 1a.2. Conceptos fundamentales
- 1a.2.1. Ley de Lambert-Beer
- 1a.2.2. Efectos del disolvente
- 1a.3. Absorciones características de las moléculas orgánicas
- Bloque b: Espectroscopia infrarroja y Raman
- 1b.1. Tipos de vibración
- 1b.2. Ley de Hooke
- 1b.3. Factores que influyen en la posición y forma de las bandas
- 1b.3.1. Acoplamiento de bandas
- 1b.3.2. Enlace de hidrógeno
- 1b.3.3. Conjugación
- 1b.3.4. Efectos electrónicos
- 1b.3.5. Tensión anular
- 1b.4. Aspectos instrumentales
- 1b.5. Absorciones características de los grupos funcionales de las moléculas orgánicas
- 1b.6. Interpretación de espectros
- 1b.7. Espectroscopia Raman, conceptos y aplicaciones
- Bloque c: Espectrometría de masas
- 1c.1. Fundamento físico
- 1c.2. Instrumentación: métodos de ionización
- 1c.3. El ión molecular: reconocimiento
- 1c.4. Fragmentaciones de los grupos funcionales más comunes
- 1c.5. Interpretación de espectros
- Tema 2. ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN). ASPECTOS GENERALES
- Bloque a: Introducción
- 2a.1. ¿Por qué estudiar RMN?
- 2a.2. Teoría básica de RMN
- 2a.2.1. Momento angular y momento magnético
- 2a.2.2. Núcleos en un campo magnético
- 2a.2.3. Población de los niveles de energía
- 2a.3. Magnetización macroscópica. Modelo vectorial
- 2a.4. RMN de onda continua y pulsada
- 2a.5. Después de un pulso de radiofrecuencia
- 2a.6. Acumulación de espectros
- 2a.7. Espectrofotómetro de pulsos y transformada de Fourier
- 2a.7.1. Preparación de la muestra
- 2a.8. Presentación de parámetros de RMN
- Bloque b. Parámetros
- 2b.1. Desplazamiento químico
- 2b.2. Calibración de espectros
- 2b.3. Equivalencia química
- 2b.4. Simetría y equivalencia en la escala de tiempos de RMN
- 2b.5. Integración
- 2b.6. Acoplamiento spin-spin
- 2b.7. Multiplicidad. Reglas
- Tema 3. ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE PROTÓN (1H RMN)
- Bloque a. Desplazamiento químico de protón
- 3a.1. Factores que influyen en los desplazamientos químicos de 1H unidos a átomos de carbono
- 3a.1.1. Efectos inductivos
- 3a.1.2. Efectos anisotrópicos
- 3a.1.3. Efectos conjugativos (resonantes)
- 3a.2. Factores que influyen en los desplazamientos químicos de 1H unidos a heteroátomos
- 3a.3. Factores intermoleculares que afectan al desplazamiento químico
- 3a.3.1. Influencia de la concentración, temperatura y disolvente
- Bloque b. Constantes de acoplamiento entre protones
- 3b.1. Factores que afectan a las constantes de acoplamiento
- 3b.1.1. Factores que afectan a las constantes de acoplamiento geminal 2J (H,H)
- Ángulo de enlace
- Sustituyentes
- 3b.1.2. Factores que afectan a las constantes de acoplamiento vecinal 3J (H,H)
- Ángulo diedro
- Sustituyentes
- Ángulo de enlace
- Longitudes de los tres enlaces implicados
- 3b.2. Acoplamientos de largo alcance
- 3b.3. Notación sistemática para los sistemas de espines
- 3b.4. Desacoplamiento espín-espín
- 3b.5. Efecto nuclear Overhauser (NOE)
- Tema 4. ESPECTROSCOPIA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR DE CARBONO-13 Y TÉCNICAS BIDIMENSIONALES
- Bloque a. Resonancia magnética nuclear de carbono-13 (13C RMN)
- 4a.1. Intensidad de las señales e información fundamental de la 13C RMN
- 4a.2. Desacoplamiento de protón de banda ancha
- 4a.3. Desacoplamiento off-resonance
- 4a.4. DEPT: Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
- 4a.5. Desplazamiento químico en 13C RMN de los compuestos orgánicos
- 4a.6. Factores que influyen en los desplazamientos químicos de 13C
- 4a.6.1. Hibridación del átomo de carbono
- 4a.6.2. Efectos electrónicos
- 4a.6.3. Efectos estéricos
- 4a.6.4. Sustituyentes en alfa, beta y gamma
- 4a.7. Correlaciones empíricas
- 4a.8. Acoplamientos en 13C RMN
- Bloque b. Técnicas bidimensionales
- 4b.1. ¿Qué es un experimento bidimensional?
- 4b.2. Formas de representación gráfica
- 4b.3. Experimentos 2D homonucleares
- 4b.3.1. COSY: COrrelated SpectroscopY (acoplamientos 1J)
- 4b.3.2. TOCSY: Total Correlated SpectroscopY (acoplamientos 1J)
- 4b.3.3. NOESY: NOE SpectroscopY (distancia)
- 4b.4. Experimentos 2D heteronucleares directos
- 4b.4.1. HETCOR: HETeronuclear CORrelated spectroscopy (acoplamientos 1J)
- 4b.5. Experimentos 2D heteronucleares indirectos
- 4b.5.1. HSQC: Heteronuclear Simple Quantum Coherence (acoplamientos 1J)
- 4b.5.2. HMQC: Heteronuclear Multiple Quantum Coherence (acoplamientos 1J)
- 4b.5.3. HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Coherence (acoplamientos nJ)
- Tema 5. DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL DE COMPUESTOS ORGÁNICOS
- 5.1. Resolución de problemas
- 5.1.1. Aplicación conjunta de los diferentes métodos estudiados en los temas anteriores para establecer la estructura de los compuestos orgánicos
- 5.2. Predicción
- 5.2.1. Predicción de las señales de RMN a partir de una estructura de un compuesto orgánico conocido
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- Parte B: DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL DE COMPUESTOS INORGÁNICOS Y ORGANOMETÁLICOS
- Tema 6. RESONANCIA MAGNÉTICA MULTINUCLEAR
- Propiedades de los núcleos
- 6.1. Introducción. Características de los núcleos spines nucleares: núcleos activos y momento de cuádruplo nuclear. Tipos de núcleos
- 6.2. Intensidad de las señales en Resonancia Magnética Multinuclear: abundancia de los núcleos, Sensibilidad, receptividad intrínseca
- 6.3. Fenómenos de relajación. Tiempos de relajación. Mecanismos de relajación: relajación dipolo-dipolo, núcleos con momento de cuadruplo electrónico: relajación cuadrupolar. Compuestos paramagnéticos. Influencia en las señales. Estudio de algunos ejemplos.
- Tema 7. RESONANCIA MAGNÉTICA MULTINUCLEAR. ASPECTOS GENERALES II
- Parámetros de los núcleos activos en RMN
- 7.1. Desplazamientos químicos, escalas de ppm y referencias empleadas
- 7.2. Factores que influyen en los desplazamientos
- 7.2.1. Factores inherentes al núcleo: efecto de la co-ordinación sobre el metal, efecto de la coordinación sobre los ligandos (chemical shift coordination), geometría, electronegatividad, carga y estado de oxidación. Ligandos fosfinas y complejos con grupos fosfuro puente.
- 7.2.2. Factores externos al núcleo: Efectos de anisotropía: corrientes diamagnéticas y paramagnéticas de ligandos insaturados. Efecto de apantallamiento paramagnético del centro metálico. Hidruros complejos. Modificaciones en el desplazamiento químico del 1H y 13C por coordinación en complejos organométalicos. Ejemplos
- 7.3. Acoplamiento de spines
- 7.3.1. Acoplamiento Homonuclear y Heteronuclear. Mecanismo de acoplamiento, acoplamiento escalar. Constante de acoplamiento.
- 7.3.2. Factores que influyen en la constante de acoplamiento: relación giromagnética, periodicidad, carácter s en el enlace, número de coordinación, electronegatividad, influencia trans, ángulos de enlace, pares solitarios, estado de oxidación
- 7.3.3. Condiciones para que se observe el acoplamiento. Relajación y estructura. Desacoplamientos. Acoplamiento a núcleos con cuadruplo
- Tema 8. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE ESPECTROS
- 8.1. Equivalencia química y equivalencia magnética
- 8.1.1. Sistemas de espín, clasificación y nomenclatura: equivalencia química y magnética
- 8.2. Interpretación de espectros de primer orden
- 8.2.1. Acoplamiento a núcleos con I = 1/2
- 8.2.2. Sistemas AX, AX2, AnXm, AMX, AMX2, etc...
- 8.3. Acoplamiento a núcleos con I > 1/2.
- 8.3.1. Acoplamiento a un solo núcleo, acoplamiento a varios núcleos
- 8.4. Satélites de acoplamiento spin-spin
- 8.5. Espectros de segundo orden
- 8.5.1. Sistemas AB, AB2, ABX
- 8.5.2. Sistemas AA'XX' y Sistemas A3XX'A3'. Acoplamiento virtual
- 8.6.- Estudio de casos
- Tema 9. PROCESOS DINÁMICOS Y RMN
- 9.1. Influencia de los efectos dinámicos en los espectros de resonancia magnética nuclear. Equivalencias por reorganizaciones rápidas intramoleculares. Quiralidad
- 9.2. Relación entre la detección de un proceso-Técnica-Temperatura y Ea. Tiempo de respuesta de la técnica
- 9.3. Límites de intercambio rápido y lento. Relación de espectros en una situación estática y dinámica. Influencia de la temperatura en los espectros
- 9.4. Fenómenos de equivalencia por intercambio intermolecular. Efectos en las constantes de acoplamiento
- 9.5. Análisis de sistemas inorgánicos y organometálicos estereoquímicamente no rígidos
Bibliografía
| Tipo: | Título |
| Básica | NMR spectroscopy in inorganic chemistry |
| Básica | Structural methods in inorganic chemistry |
| Básica | NMR, NQR, EPR and Mossbaüer Spectroscopy in Inorganic Chemistry |
| Básica | Nuclear magnetic resonance |
| Básica | Organic structures from spectra |
| Básica | RMN para químicos orgánicos |
| Básica | Spectrometric identification of organic compounds |
| Básica | Structural Methods in Molecular Inorganic Chemistry |
| Complementaria | Espectroscopía in vivo por resonancia magnética nuclear |
| Complementaria | NMR--from spectra to structures : an experimental approach |
Metodología
Modalidades organizativas
Clases teóricas
Seminarios y talleres
Estudio y trabajo en grupo
Estudio y trabajo autónomo individual
Métodos de enseñanza
Método expositivo - Lección magistral
Estudio de casos
Resolución de ejercicios y problemas
Organización
| Actividades presenciales | Tamaño de grupo | Horas |
| Clases teóricas | Grande | 40,00 |
| Seminarios y talleres | Reducido | 20,00 |
| Total de horas presenciales | 60,00 |
| Trabajo autónomo del estudiante | Horas |
| Estudio autónomo individual o en grupo | 30,00 |
| Preparación de exámenes | 30,00 |
| Resolución de ejercicios, cuestiones u otros trabajos | 15,00 |
| Tareas propuestas por el profesor. | 15,00 |
| Total de horas de trabajo autónomo | 90,00 |
Evaluación
| Sistema de evaluación | Recuperable | No Recup. |
| Pruebas de ejecución de tareas reales y/o simuladas | | 20% |
| Pruebas escritas | 70% | |
| Técnicas de observación | | 5% |
| Escalas de actitudes | | 5% |
| Total | 100% |
Comentarios
Se podrá conseguir la máxima calificación (70%) en las pruebas escritas de las siguientes maneras:
- Realización de dos exámenes parciales (35% cada uno de ellos), uno a mitad del semestre y otro al final del semestre, antes del examen final. La superación de cualquiera de los dos exámenes parciales (5 sobre 10) liberará materia únicamente para el examen final de la convocatoria ordinaria, de modo que aquel alumno que supere los dos no tiene que presentarse al examen final, a no ser que quiera subir nota.
- Realización de un examen final.
Criterios críticos para superar la asignatura
Para superar la asignatura es necesario obtener un 5 sobre 10 en el examen final (Sistema de evaluación: pruebas escritas).
De acuerdo con el temario establecido, el examen final escrito estará dividido en dos partes, contando cada una de las ellas un 50%. Es requisito imprescindible obtener al menos 4 puntos sobre 10 en cada una de las partes.
En caso de no superar este criterio crítico, la nota máxima que aparecerá en el acta será de 4.0.
Versión: 29/05/2026 11:53:26 - G 2026-27 - 702G - 542 - Impresión: 07/08/2026 20:54:08
