Estudio Fotoquímico de Matrices de ClSO2N=C=O y FSO2N=C=O

N.L. ROBLES, A. FLORES ANTOGNINI, R.M. ROMANO

Salta, Salta - República Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

ESTUDIO FOTOQUÍMICO DE MATRICES DE ClSO2N=C=O Y FSO2N=C=O2N=C=O Y FSO2N=C=O N. L. Robles,a A. Flores Antognini,a R.M. Romano b aInstituto de Química Física, Facultad de Bioq, Qca. y Fcia, Universidad Nacional de Tucumán. INQUINOA (CONICET-UNT). San Lorenzo 456 T4000CAN. Tucumán.a A. Flores Antognini,a R.M. Romano b aInstituto de Química Física, Facultad de Bioq, Qca. y Fcia, Universidad Nacional de Tucumán. INQUINOA (CONICET-UNT). San Lorenzo 456 T4000CAN. Tucumán.Instituto de Química Física, Facultad de Bioq, Qca. y Fcia, Universidad Nacional de Tucumán. INQUINOA (CONICET-UNT). San Lorenzo 456 T4000CAN. Tucumán. bCEQUINOR (UNLP-CONICET) Departamento de Química. Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata. 47 esq. 115 (B1900) La Plata.CEQUINOR (UNLP-CONICET) Departamento de Química. Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata. 47 esq. 115 (B1900) La Plata. lisrobles@fbqf.unt.edu.ar Contaminantes atmosféricos tales como CO2, NOx, CH4, etc. son emitidos regularmente en grandes cantidades. Otros, si bien representan emisiones de menor relevancia y generalmente asociadas a una determinada actividad humana, pueden contribuir significativamente a la contaminación local, regional, e inclusive global. En este contexto, las sustancias que poseen el grupo SO2 se presentan como un conjunto muy extenso de moléculas derivadas de la manufactura industrial de diversos productos. Como parte de este grupo de contaminantes, ClSO2N=C=O y FSO2N=C=O son moléculas sulfonílicas emitidas a nuestra atmósfera en distintos procesos industriales. En efecto, dichos compuestos, y algunos de sus derivados, son intensivamente usados en la producción industrial de herbicidas, plaguicidas, fungicidas, pesticidas y en particular en la industria farmacéutica.1 Si bien sus propiedades estructurales, conformacionales y vibracionales fueron abordadas previamente,2 hasta el momento no se han reportado sus propiedades fotoquímicas. Es por ello que, imitando el proceso natural de degradación fotoquímica, en este trabajo se propone el estudio de los espectros IR de las especies ClSO2N=C=O y FSO2N=C=O diluidas en una matriz de argón a muy bajas temperaturas, evaluándose los cambios producidos en dichas matrices como consecuencia de su irradiación con una lámpara UV-visible de amplio espectro (200 < ? < 800 nm). Se proponen los mecanismos de reacción que dan origen a los distintos productos observados experimentalmente y cuyas propiedades vibracionales y conformacionales fueron evaluadas por comparación con especies reportadas en la literatura o mediante cálculos químico cuánticos en el caso de especies desconocidas.32, NOx, CH4, etc. son emitidos regularmente en grandes cantidades. Otros, si bien representan emisiones de menor relevancia y generalmente asociadas a una determinada actividad humana, pueden contribuir significativamente a la contaminación local, regional, e inclusive global. En este contexto, las sustancias que poseen el grupo SO2 se presentan como un conjunto muy extenso de moléculas derivadas de la manufactura industrial de diversos productos. Como parte de este grupo de contaminantes, ClSO2N=C=O y FSO2N=C=O son moléculas sulfonílicas emitidas a nuestra atmósfera en distintos procesos industriales. En efecto, dichos compuestos, y algunos de sus derivados, son intensivamente usados en la producción industrial de herbicidas, plaguicidas, fungicidas, pesticidas y en particular en la industria farmacéutica.1 Si bien sus propiedades estructurales, conformacionales y vibracionales fueron abordadas previamente,2 hasta el momento no se han reportado sus propiedades fotoquímicas. Es por ello que, imitando el proceso natural de degradación fotoquímica, en este trabajo se propone el estudio de los espectros IR de las especies ClSO2N=C=O y FSO2N=C=O diluidas en una matriz de argón a muy bajas temperaturas, evaluándose los cambios producidos en dichas matrices como consecuencia de su irradiación con una lámpara UV-visible de amplio espectro (200 < ? < 800 nm). Se proponen los mecanismos de reacción que dan origen a los distintos productos observados experimentalmente y cuyas propiedades vibracionales y conformacionales fueron evaluadas por comparación con especies reportadas en la literatura o mediante cálculos químico cuánticos en el caso de especies desconocidas.32N=C=O y FSO2N=C=O son moléculas sulfonílicas emitidas a nuestra atmósfera en distintos procesos industriales. En efecto, dichos compuestos, y algunos de sus derivados, son intensivamente usados en la producción industrial de herbicidas, plaguicidas, fungicidas, pesticidas y en particular en la industria farmacéutica.1 Si bien sus propiedades estructurales, conformacionales y vibracionales fueron abordadas previamente,2 hasta el momento no se han reportado sus propiedades fotoquímicas. Es por ello que, imitando el proceso natural de degradación fotoquímica, en este trabajo se propone el estudio de los espectros IR de las especies ClSO2N=C=O y FSO2N=C=O diluidas en una matriz de argón a muy bajas temperaturas, evaluándose los cambios producidos en dichas matrices como consecuencia de su irradiación con una lámpara UV-visible de amplio espectro (200 < ? < 800 nm). Se proponen los mecanismos de reacción que dan origen a los distintos productos observados experimentalmente y cuyas propiedades vibracionales y conformacionales fueron evaluadas por comparación con especies reportadas en la literatura o mediante cálculos químico cuánticos en el caso de especies desconocidas.3 Los resultados encontrados nos permiten afirmar que la molécula fluorada resulta fotoquímicamente más estable que su homóloga clorada, determinándose para esta última la presencia de ClNCO como uno de los productos de su fotólisis. Por otro lado, se caracterizaron los aductos formados a partir de la interacción de las especies resultantes de la degradación fotoquímica. Agradecimientos: Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia (UNT), Facultad de Ciencias Exactas (UNLP-X442), CONICET (PIP 6342), ANPCyT (PICT 33878).Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia (UNT), Facultad de Ciencias Exactas (UNLP-X442), CONICET (PIP 6342), ANPCyT (PICT 33878). 1 “The chemistry of Chlorosulfonyl isocyanate”. D. N. Dhar, P. Dhar. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2002. United Kingdom.“The chemistry of Chlorosulfonyl isocyanate”. D. N. Dhar, P. Dhar. World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2002. United Kingdom. 2 a) “Conformational and bond properties of chlorosulfonyl isocyanate, ClSO2NCO.” R.M.S. Álvarez, E.H. Cutin, C.O. Della Védova. Spectrochim. Acta A, 51 (1995) 555. b) “Vibrational spectra, conformational stability and ab initio calculations of chlorosulfonyl isocyanate.” J.R. Durig, L. Zhou, T.K. Gounev, G.A. Guirgis. Spectrochim. Acta A, 53 (1997) 1581. c) “Vibrational and conformational study of FSO2NCO: FTIR, preresonance Raman effect, force field and theoretical calculations.” R.M.S. Álvarez, E.H. Cutin, H.-G. Mack, C.O. Della Védova. J. Mol. Struct., 323 (1994) 29.a) “Conformational and bond properties of chlorosulfonyl isocyanate, ClSO2NCO.” R.M.S. Álvarez, E.H. Cutin, C.O. Della Védova. Spectrochim. Acta A, 51 (1995) 555. b) “Vibrational spectra, conformational stability and ab initio calculations of chlorosulfonyl isocyanate.” J.R. Durig, L. Zhou, T.K. Gounev, G.A. Guirgis. Spectrochim. Acta A, 53 (1997) 1581. c) “Vibrational and conformational study of FSO2NCO: FTIR, preresonance Raman effect, force field and theoretical calculations.” R.M.S. Álvarez, E.H. Cutin, H.-G. Mack, C.O. Della Védova. J. Mol. Struct., 323 (1994) 29. 3 M.J. Frisch et al. Gaussian 03, Revisión B.03. Gaussian Inc., Pittsburgh PA, 2003.M.J. Frisch et al. Gaussian 03, Revisión B.03. Gaussian Inc., Pittsburgh PA, 2003.