Disileno compulsionado geométricamente con átomos de Si-II de coordenadas λ

Área de la Ciencia:

• Química del silicio orgánico
• Química inorgánica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los compuestos de silicio hipercoordinados son de gran interés debido a sus propiedades electrónicas y estructurales únicas.
• Los disilenos, análogos de silicio de los alquenos, son típicamente especies reactivas con enlaces SiSi cortos.
• La síntesis y caracterización de disilenos con características de enlace inusuales, como distancias de SiSi extendidas, presentan desafíos y oportunidades sintéticas.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar el primer disileno hipercoordinado con la distancia de enlace SiSi más larga reportada.
• Para investigar el comportamiento dinámico del enlace SiSi en este nuevo disileno.
• Explorar la reactividad ambivalente del compuesto sintetizado tanto como una especie de disileno como de bisileno.

Principales métodos:

• Síntesis de 5,6-bis(amidinato sililenil) acenafteno (1) por una nueva vía.
• Cristalografía de rayos X para determinar la estructura molecular y la longitud del enlace SiSi.
• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) de temperatura variable para estudiar el comportamiento dinámico.
• Cálculos químicos cuánticos para predecir y comprender las propiedades electrónicas y la reactividad.
• Reacciones con varios sustratos (etileno, difenilacetileno, benzofenona, nico) para determinar la reactividad.

Principales resultados:

• Se sintetizó y caracterizó el primer disileno hipercoordinado con una distancia de enlace SiSi récord de 2.623(1) Å.
• Se identificó una interacción dativa doble forzada espacialmente entre las fracciones de sileno singlet como la causa del enlace SiSi alargado.
• La espectroscopia de RMN de temperatura variable confirmó la contracción dinámica y el alargamiento del enlace SiSi, consistente con las predicciones químicas cuánticas.
• El compuesto 1 exhibió una reactividad ambivalente: [2+2] productos de cicloadición con alquenos y alquinas, y la formación de un complejo de bisileno (Ni) con Ni (cod) 2.

Conclusiones:

• La síntesis exitosa de un disileno hipercoordinado con un enlace SiSi sin precedentes demuestra nuevas posibilidades en la química del silicio.
• El comportamiento dinámico observado del enlace SiSi destaca la influencia de las interacciones electrónicas en el enlace silicio-silicio.
• La reactividad ambivalente del compuesto 1 abre caminos para su aplicación en diversas transformaciones químicas, actuando como precursor de disileno y bisileno.