Las interacciones de dispersión intramolecular de Londres no se anulan en la solución

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Química Física y Orgánica
• Química computacional

Sus antecedentes:

• Los derivados del ciclooctatetraeno sirven como máquinas moleculares.
• Los efectos del disolvente influyen significativamente en las conformaciones e interacciones moleculares.
• Comprender las interacciones no covalentes es crucial para el diseño molecular.

Objetivo del estudio:

• Para cuantificar el impacto de 16 disolventes en el equilibrio doblado-desdoblado de un ciclooctatetraeno sustituido por di-tert-butilo.
• Para aclarar la naturaleza y la fuerza de las interacciones intramoleculares que impulsan la estabilidad del isómero.
• Investigar el papel de las fuerzas de dispersión en la unión no covalente.

Principales métodos:

• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear (RMN) dependiente de la temperatura para medir el equilibrio isomérico.
• Análisis de descomposición de la energía (EDA) utilizando la teoría funcional de la densidad (DFT) y los métodos ab initio.
• Modelado computacional para analizar las interacciones no covalentes.

Principales resultados:

• El 1,6-isómero plegado, con grupos tert-butilo próximos, es entálpicamente favorecido sobre el 1,4-isómero desplegado.
• Se identificaron las interacciones de dispersión de Londres como la fuerza predominante que estabiliza el isómero plegado.
• La polaridad y el tipo de disolvente no alteraron la preferencia energética fundamental para el estado plegado.

Conclusiones:

• El ciclooctatetraeno sustituido por di-tert-butilo actúa como un equilibrio molecular sensible a las interacciones no covalentes.
• Las fuerzas de dispersión juegan un papel dominante en la estabilización intramolecular del isómero plegado.
• El equilibrio observado es robusto en una gama de disolventes, destacando la fuerza de estas interacciones no covalentes específicas.