20.2 : Espectroscopia de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR, do inglês): Radicais Orgânicos

Idealmente, um elétron desemparelhado mostra um único pico no espectro EPR devido à transição entre os dois estados de energia de spin. No entanto, interações de acoplamento podem ocorrer entre os spins do elétron desemparelhado e quaisquer núcleos vizinhos com spin ativo. Esse acoplamento hiperfino resulta em divisão hiperfina, onde o sinal EPR é dividido em multipletos. Os sinais são divididos em 2nI + 1 picos, onde n é o número de núcleos equivalentes e I é o spin nuclear. Esses padrões de divisão fornecem informações valiosas sobre o radical. Em um radical metila, por exemplo, o spin do elétron está acoplado aos três núcleos de hidrogênio com spin ativo. O espectro EPR mostra quatro picos (quarteto) com intensidades relativas de pico na proporção de 1:3:3:1.

No caso do radical 1,4-benzosemiquinona, o elétron desemparelhado é deslocalizado sobre o anel e os átomos de oxigênio, tornando todos os prótons equivalentes. O elétron é acoplado aos quatro prótons equivalentes, dividindo o sinal em cinco picos com intensidades relativas de pico na proporção de 1:4:6:4:1. A distância entre os picos é a constante de acoplamento hiperfino, que é medida em unidades gauss ou militesla. A magnitude da constante de acoplamento indica a geometria de vários radicais.