RMN 19F de temperatura variable y estudio teórico de 1,9- y 1,7-C60F ((CF3) y C ((s-) y C1-C60F17 ((CF3): impedimento...

Área de la Ciencia:

• Química de los fullerenos.
• Química del Fluororgánico Química del Fluororgánico
• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear Espectroscopia de resonancia magnética nuclear Espectroscopia de resonancia magnética nuclear Espectroscopia de resonancia magnética nuclear

Sus antecedentes:

• Los fullerenos son alótropos del carbono con propiedades electrónicas y estructurales únicas.
• La funcionalización de los fullerenos, particularmente con grupos de flúor y trifluorometil, es crucial para ajustar sus propiedades.
• Comprender la dinámica y las interacciones de los sustituyentes en la jaula de fullereno es clave para su aplicación.

Objetivo del estudio:

• Para aislar y purificar nuevos derivados del fullereno fluorado, específicamente C60F (CF3) y C60F (CF3).
• Para investigar la dinámica de rotación de los grupos trifluorometilo (CF3) en los derivados del fullereno utilizando la RMN 19F de temperatura variable.
• Para dilucidar los mecanismos dominantes de acoplamiento de espín-espín nuclear en estos fullerenos fluorados.

Principales métodos:

• Aislamiento de cantidades miligráficas de nuevos compuestos de fullereno de una mezcla de reacción C60/K2PtF6.
• Purificación a una alta pureza de composición (>90-98 mol %) utilizando cromatografía líquida bidimensional de alto rendimiento (2D-HPLC) con las columnas Buckyprep y Buckyclutcher.
• Espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) 19F de temperatura variable para estudiar la rotación del grupo CF3 y el acoplamiento fluor-fluor (F-F).

Principales resultados:

• Aislamiento y purificación exitosos de los isómeros 1,9- y 1,7-C60F ((CF3) y C60F3 ((CF3), junto con los isómeros C60F5 ((CF3) y C60F7 ((CF3) informados anteriormente.
• La demostración del límite de intercambio lento obstaculizó la rotación de CF3 en derivados de fullereno ((F) n ((CF3) m) con sustitutos adyacentes a -40 ± 10 °C.
• Determinación de las energías de activación experimental y DFT-predecido (ΔH‡) para la rotación de CF3 y análisis de las constantes de acoplamiento F-F a través del espacio ((≥4) JFF).

Conclusiones:

• El estudio proporciona la primera evidencia de la rotación de CF3 obstaculizada en derivados específicos del fullereno fluorado.
• El acoplamiento a través del espacio se identifica como el mecanismo de acoplamiento de espín-espín nuclear dominante entre los átomos de flúor.
• Los datos de RMN obtenidos sirven como una referencia valiosa para futuros estudios sobre derivados del fullereno y predicciones computacionales.