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01/07/2022

La química del Hg (I): un estudio estructural

Crystal structure and interaction energies of the Hg(I) dimer

El Mercurio (Hg) es un metal capaz de formar diferentes policationes con varias geometrías. En este trabajo del Área de Química inorgánica se presenta la síntesis y caracterización del Hg2(Pip)2, un compuesto de Hg (I) con ligandos aromáticos y grupos carboxilatos. Su caracterización se ha llevado a cabo mediante análisis elementales, técnicas espectroscópicas, difracción de rayos X en monocristales y cálculos DFT.

Estructura cristalina y energías de interacción del dímero Hg(I) - Josefina Pons

El mercurio (Hg) es un metal que presenta la particularidad de formar una gran variedad de policationes: divalente, trivalente o tetravalente y con diferentes geometrías, linear, dímeros [Hg2]2+, trímeros [Hg3]2+, tetrámeros [Hg4]2+, y cadenas [Hg]n o triángulos [Hg3]4+. Toda esta gran variedad de geometrías depende de las condiciones sintéticas, conectividad y de la formación del enlace Hg-Hg.

La formación de compuestos que contienen el catión [Hg2]2+ se estabiliza por su baja solubilidad en comparación con los compuestos análogos de Hg2+. El hecho que los compuestos de Hg(I) prefieran la estructura linear facilita las interacciones supramoleculares Hg···π.

La química de coordinación y la estructura de los compuestos de Hg(I) con ligandos aromáticos con grupos carboxilatos hasta el momento han sido poco estudiados y como consecuencia hay pocos compuestos de este tipo descritos en la literatura.

En este trabajo, nosotros presentamos la síntesis y caracterización de un compuesto de esta familia [Hg2(Pip)2] (Pip = ácido piperonílico). La obtención de este compuesto se debe a la descomposición del compuesto [Hg(Pip)2(4,4’-bipy)]n (4,4’-bipy = 4,4’-bipiridina) en presencia de Hg(0), juntamente llevan a la formación del catión [Hg2]2+, que finalmente lleva la formación del compuesto [Hg2(Pip)2]. Esta reacción depende del disolvente (en este caso, dimetilformamida), temperatura (105 °C) y tiempo (1h).

Este compuesto ha sido caracterizado por análisis elementales, técnicas espectroscópicas (IR, RMN de 1H), monocristal y cálculos DFT. La estructura de este compuesto es un dímero y las unidades [Hg2(Pip)2] se unen para formar un tetrámero [Hg4(Pip)4] debido a los ligandos Pip. La estructura se expande hasta formar una estructura supramolecular 2D, debido a interacciones C-H···O y Hg···π. Los cálculos DFT han sido realizados con la finalidad de analizar las interacciones entre los dímeros [Hg2(Pip)2].

Josefina Pons

Departamento de Química

Universitat Autònoma de Barcelona

Referencias

“A Hg(I) Corrugated sheet assembled by auxiliary dioxole groups and Hg···π interactions Francisco Sánchez-Férez, Xavier Solans-Monfort, Teresa Calvet, Mercè Font-Bardia, Josefina Pons, CrystEngComm, 2022, 24, 4351-4355

 
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