Silanona libre de tensión estable y sus derivados disisilaciclobutadieno y alquenilsileno cíclico estabilizados por...

Área de la Ciencia:

• Química del silicio orgánico
• Síntesis inorgánica
• Química computacional

Sus antecedentes:

• Las silanonas, compuestos que presentan un doble enlace silicio-oxígeno (Si=O), suelen ser altamente reactivos e inestables.
• Las investigaciones anteriores se han centrado en la estabilización de los intermedios transitorios de silanona a través de varios métodos.
• Las propiedades electrónicas y estructurales de los anillos de silicio tensados influyen en su reactividad.

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar una nueva silanona térmicamente estable.
• Investigar los mecanismos de estabilización de la silanona mediante métodos computacionales.
• Explorar la reactividad de la silanona sintetizada con diferentes reactivos y bajo diversas condiciones.

Principales métodos:

• Síntesis de la silanona 2 mediante la reacción del disisilaciclobuteno 1 con el monóxido de nitrógeno (N2O).
• Cálculos de la Teoría Funcional de Densidad (DFT) para analizar la estructura electrónica y la unión de la silanona 2.
• Las reacciones de la silanona 2 con un carbeno (1,3,4,5-tetrametilimidazolin-2-ilideno), el acetileno (HCCH) y el azido de trimetilsililo (Me3SiN3).
• Irradiación fotoquímica de la silanona 2 a temperatura ambiente y baja (-60 °C).

Principales resultados:

• La silanona 2 estirada se sintetizó con éxito y demostró una inusual estabilidad térmica en estados sólidos y en solución.
• Los cálculos de DFT indicaron que la deslocalización de electrones dentro del anillo Si2C2 estabiliza el enlace polarizado Si=O.
• Las reacciones produjeron el primer disisilaciclobutadieno estabilizado con base de Lewis (3) a través de la migración de 1,3-borilo, adiciones de enlaces C-H y Si-N al enlace Si = O y productos de fotólisis que incluyen oxosilanos (7A, 7B) y alquenilsileno cíclico (8).

Conclusiones:

• La silanona 2 sintetizada representa un avance significativo en la estabilidad de los compuestos de doble enlace de silicio y oxígeno.
• El estudio pone de relieve el papel de la deslocalización electrónica en la estabilización de las estructuras de silanona tensas.
• La diversa reactividad de la silanona 2 abre nuevas vías para las transformaciones sintéticas en la química del organosilicio.