Síntesis, Caracterización y Estudio Estructural de los Dos Marcos Orgánicos Iónicos Unidos por Puentes de Hidrógeno Basados en Moieties Bifuncionales Estéricamente Aglomerados
Autores: Vostrikova, Kira E.; Kirin, Vladimir P.; Samsonenko, Denis G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Síntesis, Caracterización y Estudio Estructural de los Dos Marcos Orgánicos Iónicos Unidos por Puentes de Hidrógeno Basados en Moieties Bifuncionales Estéricamente Aglomerados
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Moléculas bifuncionales
Marcos orgánicos unidos por enlaces de hidrógeno
Estructuras cristalinas
Análisis de la superficie de Hirschfeld
Contactos atómicos intermoleculares
Propiedades químicas
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las pequeñas moléculas bifuncionales son atractivas para su uso como modelos en diferentes áreas del conocimiento. ¿Cómo pueden interactuar sus grupos funcionales en sólidos? Esto es importante saberlo para la predicción de las propiedades físicas y químicas de los materiales basados en ellas. En este estudio, se sintetizaron y caracterizaron completamente dos nuevos marcos orgánicos unidos por enlaces de hidrógeno (HOFs) basados en compuestos moleculares estéricamente exigentes, bis(1-hidroxipropano-2-amonio) sulfato y 2-metil-4-oxopentano-2-amonio hidrógeno etanodioato hidratado, mediante espectroscopías FTIR y NMR, así como por difracción de rayos X en polvo y análisis termogravimétricos. Sus estructuras molecular y cristalina se establecieron a través de análisis de difracción de rayos X de un solo cristal. Se demostró que ambos compuestos tienen una estructura en capas debido a la formación de una red de enlaces de hidrógeno 2D, las capas están unidas por contactos de Van der Waals dispuestos sistemáticamente entre los grupos metilo de los cationes orgánicos. Para desvelar algunas dependencias entre la naturaleza química de las moléculas bifuncionales y su estructura sólida, se llevó a cabo un análisis de superficie de Hirschfeld (HS) para los HOFs y sus congéneres conocidos 1-hidroxipropano-2-amonio hemicarbonato y 1-hidroxipropano-2-amonio (1-hidroxipropano-2-yl) carbamato. Se realizó HS para cuantificar y visualizar los contactos atómicos intermoleculares cercanos en las estructuras cristalinas. Se observa claramente que los contactos H-H hacen las mayores contribuciones a los compuestos basados en aminoalcohol, con un valor máximo del 65.2% para el compuesto que tiene CO como contraión. Se encontró una contribución ligeramente menor de contactos H-H (64.4%) para el compuesto, en el que la parte aniónica está representada por el carbamato de 1-hidroxipropano-2-yl. La significativa contribución de los contactos H-H en los grupos bifuncionales se debe a la presencia de un átomo de carbono cuaternario con una corta cadena de tres carbonos.
Descripción
Las pequeñas moléculas bifuncionales son atractivas para su uso como modelos en diferentes áreas del conocimiento. ¿Cómo pueden interactuar sus grupos funcionales en sólidos? Esto es importante saberlo para la predicción de las propiedades físicas y químicas de los materiales basados en ellas. En este estudio, se sintetizaron y caracterizaron completamente dos nuevos marcos orgánicos unidos por enlaces de hidrógeno (HOFs) basados en compuestos moleculares estéricamente exigentes, bis(1-hidroxipropano-2-amonio) sulfato y 2-metil-4-oxopentano-2-amonio hidrógeno etanodioato hidratado, mediante espectroscopías FTIR y NMR, así como por difracción de rayos X en polvo y análisis termogravimétricos. Sus estructuras molecular y cristalina se establecieron a través de análisis de difracción de rayos X de un solo cristal. Se demostró que ambos compuestos tienen una estructura en capas debido a la formación de una red de enlaces de hidrógeno 2D, las capas están unidas por contactos de Van der Waals dispuestos sistemáticamente entre los grupos metilo de los cationes orgánicos. Para desvelar algunas dependencias entre la naturaleza química de las moléculas bifuncionales y su estructura sólida, se llevó a cabo un análisis de superficie de Hirschfeld (HS) para los HOFs y sus congéneres conocidos 1-hidroxipropano-2-amonio hemicarbonato y 1-hidroxipropano-2-amonio (1-hidroxipropano-2-yl) carbamato. Se realizó HS para cuantificar y visualizar los contactos atómicos intermoleculares cercanos en las estructuras cristalinas. Se observa claramente que los contactos H-H hacen las mayores contribuciones a los compuestos basados en aminoalcohol, con un valor máximo del 65.2% para el compuesto que tiene CO como contraión. Se encontró una contribución ligeramente menor de contactos H-H (64.4%) para el compuesto, en el que la parte aniónica está representada por el carbamato de 1-hidroxipropano-2-yl. La significativa contribución de los contactos H-H en los grupos bifuncionales se debe a la presencia de un átomo de carbono cuaternario con una corta cadena de tres carbonos.