Medidas de forma y simetría en compuestos con número de coordinación elevados y clústeres de alta nuclearidad
- Autores: Antonio Ruiz Martínez
- Directores de la Tesis: Santiago Alvarez Reverte (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2012
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Esther Delgado Laita (presid.), Eliseo Ruiz Sabin (secret.), Babil Menjón (voc.)
- Materias:
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- Resumen
En esta tesis se prsenta el estudio, mediante medidas continuas de forma, de compuestos de número de coordinación elevados. Este estudio ha mostrado que en los compuestos con número de coordinación nueve la tendencia estereoquímca es adoptar conformaciones de prisma trigonal tricofiado o antiprisma cuadrado cofiado, que son las formas más estables por simetría y por repulsión de ligandos. Por otro lado, el tipo de ligando que tengan, más o menos rígidos, los fuerzan a adoptar otras formas. Se ha llevado a cabo un amplio estudio por ligandos que permiten definir y comprender el comportamiento estereoquímico de esta familia de compuestos.
A continuación se ha realizado el estudio estereoquímico de estructuras supramoleculares y clústeres con el mismo número de vértices, nueve, para metales de transición y elementos de los grupos principales 13 y 14. Para clústeres metálicos el abanico de formas posibles es más amplio y se han debido definir diversas formas monodimensionales, bidimensionales y tridimensionales, al igual que en las estructuras supramoleculares donde las características del ligando pueden forzar ciertas conformaciones. En el estudio de clústeres de nueve átomos correspondientes a los grupos principales 13 y 14, se han comparado los resultados obtenidos con la regla de Wade-Mingos, y se ha visto que las estructuras de electrones que se espera que tengan conformación nido, presentan una variedad de estructuras que va desde el antiprisma cuadrado cofiado (forma nido para nueve vértices) hasta el prisma trigonal tricofiado (forma closo), incluyendo varias formas intermedias. En cambio, los clústeres de 24 electrones presentan claramente estructuras aracno (fac- y mer- icosaedro trivacante).
Continuando con la metodología desarrollada en el grupo hemos estudiado el comportamiento estereoquímico de compuestos de metales de transición y tierras raras con número de coordinación diez. En este caso, también hemos analizado familias de sólidos extendidos. Una vez definidos los poliedros ideales de diez vértices, y establecidos los caminos de interconversión de mínima distorsión, hemos analizado los compuestos por familias, de acuerdo con la denticidad y la topología de sus ligandos. En general, la tendencia estereoquímica de los centros metálicos decacoordinados tienden a repartirse a lo largo de diferentes caminos de distorsión partiendo casi siempre del antiprisma cuadrado bicofiado. De forma opuesta, las familias de sólidos extendidos analizadas presentan preferencias claras por poliedros de coordinación específicos.
Además se han estudiado aquellos sistemas en que el número de coordinación está mal definido y reacciones de asociación y disociación de ligandos, ya que a lo largo del camino de reacción aparecen situaciones en que el número de coordinación tampoco está bien definido. Para ello se presentan cuatro formas sistemáticas de analizar caminos de asociación/disociación de ligandos. Se han definido tres diferentes métodos que hacen uso de las medidas de forma y un cuarto utilizando medidas de simetría.
