UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

La natura està constituïda per àtoms, que acostumen a formar molècules més o menys complexes. Els enllaços i interaccions mantenen als àtoms units. Des de fa uns anys es coneixen noves classes d'enllaç i d'interaccions, que han permès entendre l'estabilitat i l'estructura de diferents espècies, així com el seu paper en diferents reaccions químiques. Dins de les diferents classes d'enllaç en trobem de molt coneguts, com els covalents o l'enllaç (pont) d'hidrogen. L'objecte del nostre estudi ha estat, però, un altre enllaç que també es troba en aquest grup, però que és menys conegut, l'enllaç o interacció agòstica.

Els enllaços o interaccions agòstiques són molt particulars, ja que en lloc d'unir dos àtoms uneixen un àtom i un enllaç.  Són intramoleculars i per a què siguin efectives cal que l'àtom sigui un metall i l'enllaç sigui σ. Els enllaços σ són molt comuns i en són un exemple els C-H, O-H, B-H i també els C-C, C-O, P-C. A priori pot semblar estrany que un àtom interaccioni amb un enllaç en lloc de fer-ho amb un àtom, però es coneixen nombrosos casos d'interaccions d'aquesta mena (el complex ha de tenir determinades propietats).

Els agòstics entre un metall i un enllaç σ amb un àtom d'hidrogen (C-H, N-H, P-H..)  són força coneguts, en canvi es coneixen molt pocs casos d'agòstics formats per enllaços σ sense hidrògens (C-C, P-C,...). En l'estudi al qual fa referència aquest article es van estudiar els complexos (Tp^Me2NbCl(c-C_nH_2n-1)(MeC≡CMe), n=3-6), i es va veure que un d'ells presentava una interacció agòstica entre un enllaç σ C-C d'un dels seus lligands i el metall. En les investigacions en col·laboració entre els grups de recerca de M. Etienne (Toulouse), J.E. McGrady (Glasgow) i F. Maseras (ICIQ i UAB), s'ha fet ús de tècniques experimentals i computacionals.

La recerca va mostrar uns resultats tan sorprenents com interessants. A l'esquerra es presenta el Tp^Me2NbCl(c-C₃H₅)(MeC≡CMe), que conté un cicle de tres àtoms, on un dels enllaços C-C forma una inusual interacció agòstica C-C.

El complex que es presenta a la dreta és el Tp^Me2NbCl(c-C₄H₇)(MeC≡CMe), que és estabilitzat per una interacció agòstica C-H (usual) i en el que no hi ha evidencies de cap agòstic C-C (inusual). L'únic complex que presenta una interacció agòstica és el del cicle de tres membres. Aquest fet s'ha atribuït a què un cicle de tres membres té l'angle C-C-C de l'anell significativament més petit que en cicles més grans.