A ressonância magnética nuclear, ou RMN, utiliza campos magnéticos e ondas de rádio para determinar a estrutura das moléculas. É uma das técnicas analíticas mais poderosas da química. Foi desenvolvida na década de 1940 e valeu os Prémios Nobel da Física em 1952 e da Química em 1991 e 2002. É a base da ressonância magnética (RM), que gera imagens do corpo humano.

A técnica funciona porque certos núcleos atómicos, como o hidrogénio-1 e o carbono-13, têm spin magnético. Num campo magnético forte, os spins alinham-se com o campo ou opõem-se a ele. As ondas de rádio na frequência correta invertem os spins. A frequência depende do ambiente químico do núcleo. Os eletrões protegem o núcleo do campo magnético, e esta proteção depende dos átomos próximos. O resultado é um espectro de picos a diferentes frequências, revelando a estrutura da molécula.

A ressonância magnética nuclear (RMN) permite determinar a conectividade dos átomos, a estereoquímica das moléculas e a dinâmica do movimento molecular. Possibilita o estudo de proteínas em solução, a monitorização de reações químicas em tempo real e a análise de misturas sem necessidade de separação. Além disso, é um método não destrutivo que requer apenas uma pequena amostra.

Os instrumentos são caros e requerem instalações especializadas. Um espectrómetro de RMN de alto campo pode custar milhões de dólares e necessita de um íman supercondutor arrefecido com hélio líquido. Mas, para a determinação estrutural, nada se compara.