16.1 : NMR di Molecole Conformazionalmente Flessibili: Risoluzione Temporale

A temperatura ambiente, il conformero a sedia del cicloesano subisce un rapido capovolgimento dell'anello tra due conformeri a sedia equivalenti a una velocità di circa 10^5 volte al secondo. Questi due conformeri a sedia sono in equilibrio. Il rapido capovolgimento dell'anello determina l'interconversione dell’idrogeno assiale in un idrogeno equatoriale e dell’idrogeno equatoriale in un idrogeno assiale. Tali interconversioni sono troppo rapide e non possono essere rilevate sulla scala temporale della NMR. Quindi, lo spettrometro NMR non riesce a distinguere tra gli idrogeni assiali ed equatoriali e ne risulta un picco singolo a δ 1,4.

Allo stesso modo, la NMR fa la media di tutte le conformazioni di qualsiasi molecola con rapidi equilibri conformazionali. Ad esempio, gli idrogeni CH_3 nel bromoetano hanno una singola risonanza e costante di accoppiamento per la scissione da parte degli idrogeni CH_2 a causa della rapida rotazione interna del legame carbonio-carbonio. Infine, oltre agli equilibri conformazionali, l'effetto di media temporale della spettroscopia NMR è stato osservato anche in alcune reazioni chimiche.