Planar hexacoordinate sulfur and selenium

Área de la Ciencia:

• Química Computacional
• Química Inorgánica
• Ciencia de Materiales

Sus antecedentes:

• Lograr átomos planares hexacoordinados es un desafío significativo en química.
• Los elementos calcógenos, como el azufre y el selenio, típicamente exhiben números de coordinación más bajos.

Objetivo del estudio:

• Predecir y caracterizar nuevos clústeres planares de azufre y selenio hexacoordinados (phS/Se).
• Investigar la estabilidad estructural y la naturaleza del enlace de estas especies únicas.

Principales métodos:

• Cálculos de estructura electrónica cuantitativa de alto nivel.
• Simulaciones de dinámica molecular de Born-Oppenheimer para la evaluación de la estabilidad.
• Análisis de descomposición de energía-orbitales naturales para valencia química (EDA-NOCV) para el análisis de enlace.

Principales resultados:

• Se predijeron computacionalmente los primeros clústeres planares de azufre y selenio hexacoordinados, X©Li6H62- (X = S, Se).
• Estos clústeres adoptan estructuras estables de simetría D6h singlete con un átomo central de S/Se unido a un hexágono de Li, el cual está coronado por átomos de hidrógeno.
• El análisis de enlace reveló una estructura electrónica única con pares solitarios, enlaces sigma deslocalizados y enlaces iónicos multicéntricos que contribuyen a la estabilidad.

Conclusiones:

• Los clústeres phS/Se predichos representan un avance, ampliando la química de coordinación de los elementos calcógenos.
• La alta estabilidad de estas estructuras planares hexacoordinadas se confirmó mediante simulaciones dinámicas.
• Estos hallazgos abren nuevas vías para la exploración de complejos planares hexacoordinados novedosos en la investigación teórica y experimental.