Los tetra, penta, hexa, hepta y octacoordinados planos de silicio: un patrón estructural universal

Área de la Ciencia:

• Química computacional es la química computacional.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Química cuántica es la química cuántica.

Sus antecedentes:

• La exploración de nuevos motivos estructurales en la química de grupos principales es crucial para el avance de la ciencia de los materiales.
• La coordinación plana en los principales elementos del grupo más allá del boro es menos comprendida y experimentalmente desafiante.

Objetivo del estudio:

• Presentar un patrón estructural universal para la incorporación de silicio plano en grupos basados en boro.
• Investigar las propiedades electrónicas y la aromaticidad de estos nuevos grupos de boro que contienen silicio.
• Proporcionar datos teóricos para guiar futuras validaciones experimentales.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT) para optimizar las estructuras y analizar las propiedades electrónicas.
• Se realizó un análisis de los recuentos de electrones de valencia y de los orbitales pi y sigma deslocalizados.
• Se realizó un cálculo de las energías de desprendimiento vertical para las especies aniónicas.

Principales resultados:

• Se identificó un patrón estructural universal para los tetra y octacoordinados planos de silicio en los sistemas B{n}E2Si y B8Si.
• Las estructuras optimizadas exhiben características electrónicas análogas a los pequeños grupos de boro, apoyando la incorporación de silicio plano.
• Se predice que la serie B(n) E2Si será aromática, con energías de desprendimiento vertical calculadas.

Conclusiones:

• El patrón estructural descubierto ofrece una vía para sintetizar nuevos cúmulos de boro planos que contienen silicio.
• Este patrón es potencialmente aplicable a otros elementos planos del grupo principal como el germanio, el fósforo, el arsénico, el aluminio y el galio.
• Se necesita confirmación experimental para establecer un nuevo campo de la química de grupos principales de coordenadas planas.