Los satélites de carbono en física y espectroscopia son pequeños picos que se pueden ver sobre los picos principales en el espectro de resonancia magnética nuclear (RMN) . Estos picos pueden aparecer en el espectro de RMN de cualquier átomo activo de RMN (por ejemplo, RMN de 19 F o 31 P ) donde esos átomos están adyacentes a un átomo de carbono (y donde el espectro no está desacoplado de 13 C, que suele ser el caso). Sin embargo, los satélites de carbono se encuentran con mayor frecuencia en la RMN de protones .
En el ejemplo de RMN de protones , estos picos no son el resultado del acoplamiento protón-protón , sino que resultan del acoplamiento de átomos de 1 H a un átomo de 13 C adyacente . Estos pequeños picos se conocen como satélites de carbono, ya que son pequeños y aparecen alrededor del pico principal de 1 H, es decir, satélites (alrededor) de ellos. Los satélites de carbono son pequeños porque 13 C solo constituye aproximadamente el 1% del contenido de carbono atómico del carbono , el resto de los átomos de carbono son predominantemente 12 C inactivos en RMN . Los satélites de carbono siempre aparecen como un par espaciado uniformemente alrededor del pico principal de 1 H. Esto se debe a que son el resultado del 1% de los átomos de 1 H que se acoplan a un átomo de 13 C adyacente para dar un doblete ancho ( 13 C tiene un espín de la mitad). Tenga en cuenta que si el pico principal de 1 H tiene acoplamiento protón-protón, entonces cada satélite será una versión en miniatura del pico principal y también mostrará este acoplamiento de 1 H, por ejemplo, si el pico principal de 1 H es un doblete, entonces los satélites de carbono aparecerán como dobletes en miniatura, es decir, un doblete a cada lado del pico principal de 1 H.
Para otros átomos de RMN (por ejemplo, átomos de 19 F o 31 P), se aplica lo mismo que arriba, pero obviamente donde el átomo de protón se reemplaza con ese otro átomo activo de RMN, por ejemplo, 31 P.
A veces se pueden ver otros picos alrededor de los picos de 1 H; estos se conocen como bandas laterales giratorias y están relacionados con la velocidad de giro de un tubo de RMN . Los satélites de carbono (y las bandas laterales giratorias) no deben confundirse con los picos de impurezas.
Los satélites de carbono se pueden utilizar para obtener información estructural, que no está disponible observando los picos principales del espectro de RMN .
Esto suele ocurrir cuando el compuesto puramente de 12 C es simétrico pero el 1% del compuesto que tiene un átomo de 13 C ya no es simétrico.
Por ejemplo, no es posible determinar si el estilbeno (Ph- CH=CH -Ph) tiene un doble enlace cis o trans simplemente examinando los picos principales en el espectro de RMN 1H . El protón =CH- no se acopla al protón =CH- adyacente ya que la molécula es simétrica . Sin embargo, el 1% de las moléculas de estilbeno tendrán un átomo de 13 C en uno de estos carbonos de doble enlace (es decir, Ph- 13 CH= 12 CH -Ph). En esta situación, el protón adyacente al átomo de 13 C se acoplará al átomo de 13 C para dar un doblete ancho . Además, como esta molécula ya no es simétrica, el protón 13 C H = ahora se acoplará al protón 12 C H = adyacente, causando una duplicación adicional. Por lo tanto, este acoplamiento adicional (adicional al acoplamiento de 13 C) es diagnóstico del tipo de doble enlace y permitirá determinar si la molécula de estilbeno tiene una configuración cis o trans, es decir, examinando el tamaño de la constante de acoplamiento J diagnóstica del enlace -CH=CH-. Por lo tanto, solo se necesita un único espectro de RMN de 1H, aunque con una inspección minuciosa de los picos satélite, en lugar de cualquier otro experimento complejo de RMN o de derivados químicos.
Lo mismo se observaría para el 1,2-dicloroeteno . [1]