Un tubo de RMN es un tubo de paredes delgadas de vidrio que se utiliza para contener muestras en espectroscopia de resonancia magnética nuclear . Normalmente los tubos de RMN vienen en diámetros de 5 mm, pero se conocen muestras de 10 mm y 3 mm. Es importante que los tubos sean uniformemente gruesos y estén bien equilibrados para garantizar que los tubos de RMN giren a un ritmo regular (es decir, que no se tambaleen), normalmente alrededor de 20 Hz en el espectrómetro de RMN.
Los tubos de RMN suelen estar hechos de vidrio de borosilicato . Están disponibles en longitudes de siete y ocho pulgadas; El más común es un diámetro exterior de tubo de 5 mm, pero también están disponibles diámetros exteriores de 3 mm y 10 mm. Cuando se desea RMN de boro , se encuentran disponibles tubos de RMN de cuarzo que contienen bajas concentraciones de boro (a diferencia del vidrio de borosilicato). Además de los tapones de polietileno más comunes, se encuentran disponibles cierres especializados, como válvulas J. Young y cierres con tapón de rosca.
Dos especificaciones comunes para los tubos de RMN son la concentricidad y la curvatura. La concentricidad se refiere a la variación en los centros radiales, medida en las paredes interior y exterior. Camber se refiere a la "rectitud" del tubo. [1] Los valores deficientes para cualquiera de los dos pueden causar espectros de peor calidad al reducir la homogeneidad de la muestra. En particular, un tubo de RMN que tiene una curvatura deficiente puede tambalearse cuando se gira, dando lugar a bandas laterales giratorias. Con técnicas de fabricación modernas, incluso los tubos baratos ofrecen buenos espectros para aplicaciones rutinarias.
Por lo general, sólo se disuelve una pequeña muestra en un disolvente apropiado. [2] Para experimentos de 1H NMR, generalmente será un disolvente deuterado como CDCl 3 . Se debe utilizar suficiente disolvente para llenar el tubo entre 4 y 5 cm (dependiendo del espectrómetro). La RMN de proteínas generalmente se realiza en una mezcla de 90% H2O ( o tampón)/10% D2O .
La muestra se puede sonicar o agitar para ayudar a la disolución, y los sólidos se eliminan mediante filtración a través de un tapón de celite colocado sobre un tapón de algodón en una pipeta Pasteur , directamente en el tubo de RMN.
Luego, el tubo de RMN generalmente se sella con una tapa de polietileno, pero se puede sellar con llama o con un grifo de teflón ' Schlenk ' o incluso con un tabique de goma muy pequeño . Se puede envolver parafilm alrededor de la tapa para reducir la evaporación del solvente.
Un tubo Shigemi es un tubo de RMN a microescala que se utiliza con un tubo de RMN de tamaño normal. Los tubos Shigemi pueden ser apropiados para experimentos de RMN de proteínas , donde solo se dispone de una muestra más pequeña. Se desea un volumen de disolvente menor correspondiente para mantener una concentración de muestra más alta. La profundidad reducida de la muestra se compensa con vidrio sólido en el tubo de RMN debajo del nivel de la muestra, que varía según el fabricante del espectrómetro. Una vez expulsadas las burbujas de aire, se fija el émbolo al tubo propiamente dicho mediante parafilm. Lo ideal es que los tubos combinen con el disolvente deuterado utilizado para tener una mejor resolución del espectro. [3]
Los tubos de RMN son difíciles de limpiar debido a su pequeño diámetro. Es mejor limpiarlos antes de que la muestra se haya secado.
La limpieza se realiza normalmente enjuagando con el mismo disolvente (no deuterado) utilizado para disolver la muestra inicial. El diclorometano o la acetona son buenas opciones porque el diclorometano tiene una polaridad similar al cloroformo, un disolvente común de RMN, mientras que la acetona disuelve muchos compuestos orgánicos. La sonicación y el fregado con un limpiapipas pueden ser útiles para eliminar rastros de contaminantes sólidos. Si es necesario, el tubo puede llenarse con una solución oxidante de agua regia o de piraña (H 2 O 2 /H 2 SO 4 ). Se debe tener cuidado con estas soluciones, ya que pueden salir inesperada y violentamente del tubo de RMN debido a la acumulación de presión (agua regia) o una explosión (piraña). Las soluciones de ácido crómico nunca se utilizan debido a que los rastros de cromo paramagnético que quedan en los tubos causan interferencias con los experimentos de RMN. [4]
Cuando se determina que el tubo de RMN está limpio, se enjuaga tres veces con agua destilada y se deja secar al aire o en un horno a baja temperatura. Lo mejor es no superar los 60 °C. A temperaturas más altas, puede ocurrir una ligera distorsión del tubo que afectará la curvatura del tubo. [5] Si se lavan los tubos de RMN, se recomienda un enjuague final con un disolvente que se evapore fácilmente a 60 °C y que no tenga residuos como el metanol. Evite la acetona, que deja residuos.
Una mejor alternativa al uso de oxidantes potencialmente peligrosos es un limpiador de tubos de RMN (derecha). Es un aparato que utiliza un vacío para hacer fluir disolvente y/o una solución detergente a lo largo de toda la longitud del tubo de RMN.
En este aparato, el tubo de RMN 1 (con la tapa 3 fijada a la base del tubo de RMN) se coloca boca abajo sobre el aparato. El tubo de RMN encaja sobre un tubo interior 5 unido al depósito de disolvente 6 . La tapa de RMN descansa sobre el tubo exterior del aparato 4 . Se aplica un vacío (normalmente mediante un aspirador de agua a través de la entrada de vacío). La tapa del tubo de RMN forma un sello de vacío. El disolvente 7 se extrae del depósito de disolvente 6 y se fuerza a la base del tubo de RMN y limpia el tubo de RMN 9 con disolvente. Nota para completar el vacío se conecta un matraz al aparato de limpieza de tubos de RMN.
Este tipo de aparato está disponible comercialmente, [6] aunque es costoso y fácil de destruir rompiendo o rompiendo el tubo de limpieza. También se pueden ensamblar diseños equivalentes a partir de material de laboratorio común. [7] [8]
