Efectos de la interacción de dispersión intramolecular de Londres en las estructuras de fase gaseosa y estado sólido...

Área de la Ciencia:

• Química Física
• Química del estado sólido
• Química computacional

Sus antecedentes:

• Los dimeros de diamantilo y oxadiamantilo están estabilizados por las atracciones de dispersión de Londres.
• Comprender sus propiedades estructurales requiere métodos computacionales y experimentales avanzados.

Objetivo del estudio:

• Investigar las estructuras de estado sólido y de fase gaseosa de los dimeros covalentes de diamantilo y oxadiamantilo.
• Para determinar la influencia de las fuerzas de dispersión de Londres y la correlación de electrones en la geometría molecular.
• Para confirmar la naturaleza intrínseca del enlace C-C central alargado.

Principales métodos:

• Enfoque multitecnico que incluye la difracción de rayos X monocristalino (XRD) y la difracción de electrones en fase gaseosa (GED).
• Espectroscopia combinada GED/microondas (MW) para el análisis de la fase gaseosa.
• Cálculos químicos cuánticos utilizando varios métodos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• La longitud central del enlace C-C es similar tanto en fase sólida como en fase gaseosa para ambos dímeros (aprox. En el caso de los vehículos eléctricos:
• La reproducción precisa de las geometrías experimentales requiere DFT con correlación de electrones de rango medio y energía de dispersión de Londres.
• La dinámica conformacional del dimero oxadiamántil calculada concuerda con los datos de la RMN en solución.

Conclusiones:

• El enlace C-C central alargado es una característica intrínseca de los dimeros diamantílicos y oxadiamantílicos.
• Los efectos de embalaje de cristal tienen una influencia mínima en esta longitud de enlace.
• Los métodos específicos de DFT (PBEh-3c, PBE0-D3, PBE0, B3PW91-D3, M06-2X) reproducen mejor los datos experimentales.