Estudio de las Interacciones Intermoleculares C–H∙∙∙O Formadas por el Grupo Carboximetilo

FERNANDO GARCÍA R.; GUSTAVO A. ECHEVERRÍA; CARLOS G. POZZI ; ADOLFO C. FANTONI ; GRACIELA M. PUNTE

Santa Fé

Congreso; VIII Reunión Anual de la Asociación Argentina de Cristalografía; 2012

Las interacciones puentes de hidrógeno (PH) son de fundamental importancia en los procesos de agregación molecular. Estas interacciones se caracterizan por tener, al igual que los enlaces químicos, propiedades direccionales específicas que resultan en la formación de arreglos estructurales característicos con profundas implicancias en biología, química y ciencia de los materiales [1]. De esta manera un conocimiento detallado de las principales propiedades exhibidas por los PH es esencial para entender la manera que las moléculas se agregan en el estado sólido y su relación con las propiedades que éstos presentan, de vital importancia en el diseño de nuevos materiales. Esto es así particularmente en el caso de los PH denominados fuertes, pero existe aún cierta controversia para los llamados débiles en el que el átomo de hidrógeno se encuentra enlazado a un átomo de carbono o en general a un átomo de electronegatividad parecida. A pesar de que a comienzos de los años 90 se reconociera a las interacciones C–H∙∙∙O como puentes de hidrogeno [2], hay aún un gran debate acerca de las propiedades direccionales de éstos contactos, dado que algunos autores sostienen que la direccionalidad del enlace de hidrogeno es necesario para una clasificaciones de estas interacción como PH y otros que no están de acuerdo con esta afirmación [3]. En trabajos anteriores [4] hemos encontrado que el grupo carboximetilo (CO2CH3) puede conectarse entre sí por medio de contactos débiles del tipo C–H∙∙∙O, entre un hidrógeno del metilo y un oxigeno del grupo carbonilo o metoxi formando distintos arreglos estructurales. La recurrencia así como también la diversidad de los arreglos estructurales encontrados, es consecuencia no solo del carácter estabilizante sino también de las propiedades direccionales que estos contactos podrían presentar. En el presente trabajo empleando la base de datos cristalográfica (CSD) y el programa Mercury [5] se realiza una clasificación completa de los posibles arreglos que el grupo CO2CH3 puede formar. De acuerdo la definición de PH presentada por la IUPAC [5] se analizan las propiedades direccionales de los contactos C-H•••O=C entorno a los átomos de hidrógeno y de oxígeno. Los resultados se interpretan a partir de cálculos ab-initio realizados sobre algunos sistemas.