Extrusión reversible de vértices de calcógeno iniciada por protones en calcogenoboranos macropoliédricos

Área de la Ciencia:

• Química Inorgánica; Química de Clústeres de Boro; Química de Elementos del Grupo Principal

Sus antecedentes:

• Los aniones de calcogenoborano [E2B17H18]- (E = S, Se) presentan estructuras macropoliédricas con dos sub-clústeres idénticos de 10 vértices arácnido.; La comprensión de los reordenamientos y la reactividad de los clústeres es crucial para la síntesis de compuestos novedosos que contienen boro.

Objetivo del estudio:

• Investigar las consecuencias estructurales y químicas de la protonación de aniones de calcogenoborano.; Explorar la reactividad y estabilidad de las especies neutras resultantes.; Caracterizar arquitecturas y transformaciones novedosas de clústeres de boro.

Principales métodos:

• Protonación de aniones [E2B17H18]- (E = S, Se).; Difracción de rayos X de monocristal (SCXRD) para la determinación estructural de 2a.; Espectroscopía de RMN multielemental (experimental y calculada por DFT) para la caracterización.; Cálculos de Teoría de Funcionales de Densidad (DFT) para análisis espectral y conocimientos mecanicistas.

Principales resultados:

• La protonación induce el reordenamiento de clústeres de radicales, produciendo especies neutras metaestables E2B17H19 (2a, 2b) con dos sub-clústeres distintos de 10 vértices nido.; Se extruye un átomo de calcógeno, formando una unidad puente μ2-{EH}, y puede reintegrarse al desprotonarse.; Los compuestos 2a y 2b sufren deshidrogenación para formar E2B17H17 (3) conocidos, con 2b también produciendo SeB17H19 (4) a través de la pérdida de selenio.

Conclusiones:

• La protonación de aniones de calcogenoborano conduce a un reordenamiento único de clústeres y a la extrusión de un átomo de calcógeno.; Las especies neutras metaestables exhiben desprotonación reversible y posterior deshidrogenación borono-trópica.; Estos hallazgos amplían la química conocida de los clústeres de boro y resaltan vías hacia estructuras y compuestos novedosos.