Síntesis de un sililón bisileno estabilizable y su reactividad hacia pequeñas moléculas gaseosas

Área de la Ciencia:

• Química del silicio orgánico
• Química del grupo principal
• Compuestos de silicio de baja valencia

Sus antecedentes:

• Los sililenos N-heterocíclicos son ligandos versátiles en la estabilización de las especies reactivas de silicio.
• Los compuestos del grupo principal de valencia cero son raros y exhiben una reactividad única.
• Comprender la estructura electrónica del silicio de baja valencia es crucial para predecir su comportamiento.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y caracterizar el primer compuesto de silicio de valor cero estabilizado con bis (N-heterocíclico sileno).
• Investigar la estructura electrónica y la unión de las nuevas especies de silicio.
• Para explorar la reactividad del compuesto de silicio con moléculas pequeñas y ácidos de Lewis.

Principales métodos:

• Síntesis por reducción de un precursor de cloruro de clorosililioilideno.
• Caracterización espectroscópica (NMR, IR) y cristalográfica (difracción de rayos X).
• Cálculos de la Teoría Funcional de la Densidad (DFT) y análisis del Orbital de Enlace Natural (NBO).
• Estudios de reactividad con N2O, amoníaco, BPh3, H2 y etileno.

Principales resultados:

• Síntesis exitosa del primer compuesto de silicio estabilizado bis (N-heterocíclico), [Si^II (Xant) Si^II] Si⁰.
• El análisis de la estructura electrónica reveló dos pares solitarios perpendiculares en el átomo central de silicio 0.
• Reactividad demostrada, incluida la oxidación controlada con N2O que produce productos de anillo de Si4O2 o de adición de 1,4, activación de NH3, escisión de H2 y adición de etileno.
• Formación de un nuevo sistema de pares de Lewis frustrado con BPh3.

Conclusiones:

• El nuevo compuesto de silicio representa una nueva clase de especies de silicio estables y de baja valencia.
• Su naturaleza rica en electrones y su configuración electrónica única permiten diversas transformaciones químicas.
• Este trabajo amplía el alcance de la química del silen y la reactividad de los elementos del grupo principal de bajo valor.