S=N versus S+-N-: un estudio experimental y teórico de densidad de carga

Área de la Ciencia:

• Química Inorgánica La Química Inorgánica es la química inorgánica.
• Química computacional es la química computacional.
• Química cuántica es la química cuántica.

Sus antecedentes:

• Los compuestos hipervalentes de azufre y nitrógeno son ampliamente discutidos, pero su situación de enlace sigue sin estar clara.
• Comprender estos enlaces es crucial para el avance de la ciencia inorgánica y de los materiales.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar la situación de unión en especies hipervalentes de azufre y nitrógeno.
• Para comparar las distribuciones de densidad de carga y propiedades de enlace experimentales y teóricas.

Principales métodos:

• Experimentos de difracción de rayos X de alta resolución a baja temperatura (T = 100 K) en cuatro compuestos representativos de azufre y nitrógeno.
• Cálculos ab initio de la fase gaseosa para el análisis comparativo.
• Análisis topológico de las distribuciones de densidad de carga y los enfoques de órbita de enlace natural (NBO) / teoría de resonancia natural (NRT).

Principales resultados:

• Los métodos experimentales y teóricos coincidieron en la distribución espacial laplaciana y la polarización de los enlaces azufre-nitrógeno.
• Todos los enlaces azufre-nitrógeno investigados exhiben una polarización distinta, lo que apoya una formulación S(+) -N(-).
• No se apoyó la formulación clásica de doble enlace para bonos S-N; se excluyó la expansión de la valencia de azufre.

Conclusiones:

• El enlace en especies hipervalentes de azufre-nitrógeno se describe mejor por enlaces polarizados S(+) -N(-), no enlaces dobles clásicos.
• Los hallazgos teóricos y experimentales indican consistentemente una polarización distinta y rechazan la expansión de la valencia de azufre.
• El estudio proporciona una comprensión clara de los modos de unión en diversos compuestos azufre-nitrógeno.