Prótons ligados a heteroátomos como nitrogênio e oxigênio exibem uma gama de valores de deslocamento químico. Isso se deve ao grau variável de ligação de hidrogênio entre o próton e o heteroátomo em outras moléculas. A extensão da ligação de hidrogênio afeta a densidade de elétrons ao redor do próton, o que resulta em diferentes valores de deslocamento químico para os prótons no espectro de RMN de prótons.

O próton –OH em álcoois normalmente aparece na faixa de δ 2 a 5 ppm, mas pode variar dependendo do álcool e das condições específicas. Este próton –OH sofre rápida troca de prótons com outras moléculas e é chamado de próton lábil. Portanto, o valor exato de δ do próton –OH e o acoplamento spin-spin envolvendo o próton –OH e os outros prótons no álcool dependem da taxa de troca de prótons –OH. A taxa de troca de prótons, por sua vez, depende de vários fatores, incluindo a pureza da amostra de álcool, a temperatura e o solvente.

Figura 1. O tripleto de um próton –OH no espectro de RMN de prótons do etanol puro

Por exemplo, a troca de prótons –OH em uma amostra de etanol seco e puro é muito lenta na escala de tempo de RMN, dando tempo suficiente para o acoplamento spin-spin. Consequentemente, conforme representado na Figura 1, o espectro de RMN de prótons do etanol seco e puro mostra um tripleto para o próton –OH devido ao acoplamento spin-spin com os prótons metileno adjacentes. Os prótons metileno são vistos como um multipleto devido ao acoplamento com o próton –OH e os prótons metila.

A presença de traços de um ácido ou base aumenta a taxa de troca de prótons. A troca de prótons se torna rápida, e o espectrômetro de RMN registra apenas uma média de todos os ambientes possíveis para o próton –OH.

Figura 2. O singleto amplo de um próton –OH no espectro de RMN de prótons do etanol puro

Como resultado, conforme registrado na Figura 2, o próton –OH exibe um singleto amplo. Os prótons do grupo metileno adjacente apresentam um quarteto onde a divisão é causada apenas pelo grupo metil adjacente.