Fuertes interacciones ?hole-lump? boro-carbeno: un análisis basado en la topología del laplaciano de la densidad electrónica

BURALLI, GABRIEL J.; DARÍO J. R. DUARTE; NÉLIDA M. PERUCHENA

Corrientes

Otro; Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas de la UNNE; 2015

Secretaria General de Ciencia y Técnica - UNNE

En este trabajo se ha realizado un estudio teórico de las interacciones mediadas por boro, es decir aquellas en las que el átomo de boro interacciona con una base Lewis. Las interacciones B-Carbeno tienen un especial interés en diversos campos entre los que se destacan sus aplicaciones en síntesis orgánica, por lo que el estudio teórico de las mismas resulta fundamental para comprender la naturaleza de estas noveles interacciones. En este trabajo se ha indagado sobre la naturaleza de las interacciones Boro-Carbeno, establecidas entre los derivados BX3 con X=-H,-F,-Cl,-Br,-CN,-NC como ácidos de Lewis y el diaminocarbeno acíclico en su estado singulete [:C(NH2)2] como base de Lewis. La optimización geométrica de monómeros y dímeros se realizó sin restricciones con el paquete de programas Gaussian03 al nivel B3LYP, M06-2X y MP2 /aug-cc-pVTZ. El análisis de la densidad electrónica y de su Laplaciano se realizó en el marco de la Teoría Cuántica de Átomos en Moléculas (QTAIM). Los parámetros geométricos analizados revelan que la distancia de interacción B-Ccarbeno son inferiores a la suma de los radios de van der Walls. La disposición geométrica de estos complejos muestra que la interacción y estabilidad de los mismos se produce por la atracción entre el átomo de boro (deficiente en electrones) y el par electrónico libre del C(carbeno). Las Energías de interacción están comprendidas en el rango de -36,49 a -84 kcal/mol. La estabilidad para los complejos X3B-C(NH2)2 aumenta en el sentido: -F < -Cl < -Br < -H < -NC < -CN. Las propiedades topológicas locales de la densidad electrónica evaluadas en el punto crítico de enlace B-C(carbeno), indican que se trata de una interacción de capa compartida, con características de enlace covalente. El análisis de la función L(r)=-¼∇2ρ(r) muestra que los complejos estudiados aquí son el resultado de una interacción ?hole-lump?. Es decir, un mínimo deconcentración de carga del ácido de Lewis se combina o alinea con un máximo de concentración de carga de la base de Lewis. En este trabajo se pone de manifiesto que el diaminocarbeno puede comportarse como una fuerte base de Lewis. El análisis AIM revela que las interacciones B-Ccarbeno pueden ser consideradas como enlaces covalentes. Por otra parte el análisis de la función L(r) da cuenta del incremento de densidad electrónica sobre el par libre de la base de Lewiscomo resultado de la formación del complejo.