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Heterocumuleno

Un heterocumuleno es una molécula o ion que contiene una cadena de al menos tres enlaces dobles entre átomos consecutivos, en la que uno o más átomos de la cadena con doble enla...

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Un heterocumuleno es una molécula o ion que contiene una cadena de al menos tres enlaces dobles entre átomos consecutivos, en la que uno o más átomos de la cadena con doble enlace son heteroátomos . Estas especies son análogas a un cumuleno en el que la cadena de átomos con doble enlace contiene solo carbono, excepto que al menos un carbono es reemplazado por un heteroátomo. [ 1 ] Algunos autores flexibilizan la definición para incluir especies con cadenas de solo dos enlaces dobles entre átomos consecutivos, [ 2 ] también conocidas como heteroalenos . [ 3 ]

Debido a la regla del doble enlace , los heterocumulenos rara vez se aíslan. En cambio, tienden a polimerizarse. Sin embargo, muchos son comunes en el medio interestelar, donde existen como un gas diluido. La mayoría de los más largos son muy inestables y reactivos, por lo que tienen una existencia transitoria o solo pueden sobrevivir cuando están diluidos o en una matriz inerte. Las nubes moleculares en el espacio son muy diluidas y permiten que los heterocumulenos existan el tiempo suficiente para ser detectados. Algunos heterocumulenos simples son sustancias químicas o iones comunes. Estos incluyen dióxido de carbono , disulfuro de carbono , diselenuro de carbono , cianato y tiocianato . Algunas definiciones de heterocumulenos incluyen compuestos que contienen dobles enlaces concatenados con más de un elemento, pero que pueden tener otras partes. Esta clase incluye ceteno , diimida de azufre , sulfina y diciclohexilcarbodiimida . Algunos heterocumulenos pueden actuar como ligandos con varios metales.

Reacciones

Algunos heterocumulenos energizados pueden ciclarse doblando su cadena en círculo y uniendo los dos extremos. Las moléculas que pueden hacer esto son CCCB, CCCAl, CCCSi, CCCN y CCCP. [ 4 ]

Otros heterocumulenos de cuatro átomos incluyen el CCBO, el monóxido de tricarbono (CCCO) y el CCCS.

Los heterocumulenos de cuatro átomos, al ciclarse, pueden presentar dos formas. En la forma de cometa (o rómbica), un triángulo de carbono tiene dos de sus átomos unidos al heteroátomo. En la forma de abanico, el heteroátomo se une a tres átomos de carbono dispuestos en forma de abanico. El CCCSi tiene isómeros lineales, rómbicos o de abanico. La forma rómbica se conoce en el espacio cerca de la estrella de carbono IRC+10216 .

El CCCCO se cicla formando un anillo de tres miembros. [ 4 ] El CCCCN sufre una conversión a isonitrilo . [ 4 ]

Moléculas

Otros heterocumulenos de cinco átomos conocidos incluyen CCBCC, CCCCB, CCOCC, CCCCSi, CNCCO, HCCCO, HCCCS y NCCCN. Se sabe que el CCCCSi es una molécula lineal en el espacio.

El CCCCBO se transforma en un anillo de seis miembros. Otros heterocumulenos de seis átomos incluyen el OCCCCN y el HCNCNH.

Los heterocumulenos de siete átomos incluyen NCCCCCN y HCCBCCH.

Un heterocumuleno conocido de nueve átomos es HCCCCCCCH.

Los tiocumulenos tienen un átomo de azufre. Incluyen el monosulfuro de dicarbono CCS y el monosulfuro de tricarbono CCCS, ambos conocidos en nubes moleculares . [ 5 ] Las cadenas SC n S se pueden fabricar mediante ablación láser con n hasta 27. [ 6 ]

Tabla de moléculas

Esta tabla enumera las moléculas de heterocumuleno. Se supone que los heterocumulenos son lineales, pero algunas combinaciones de elementos dan lugar a moléculas curvadas o cíclicas.

Véase también

Referencias

  1. ↑ IUPAC , Compendio de Terminología Química , 5.ª ed. (el "Libro de Oro") (2025). Versión en línea: (2006 – ) " heterocumulenos ". doi : 10.1351/goldbook.H02797
  2. ↑ Kumar, Akshai; Samuelson, Ashoka G. (enero de 2011). "Metátesis de dióxido de carbono e isocianato de fenilo catalizada por alcóxidos de metales del grupo (IV): un estudio experimental y computacional" (PDF) . Journal of Chemical Sciences . 123 (1): 29–36 . doi : 10.1007/s12039-011-0069-4 . Archivado del original (PDF) el 21 de octubre de 2021.
  3. ↑ Ulrich, Henri (19 de noviembre de 2009). Cumulenos en reacciones de clic . John Wiley & Sons. pág. 4. ISBN  978-0-470-74793-3.
  4. 1 2 3 Wang, Tianfang; Bowie, John H. (noviembre de 2011). "Estudios de reacciones de ciclación de cumulenos lineales y heterocumulenos utilizando el procedimiento de neutralización-reionización y/o cálculos ab initio". Mass Spectrometry Reviews . 30 (6): 1225– 1241. Bibcode : 2011MSRv...30.1225W . doi : 10.1002/mas.20328 . PMID 21400561 . 
  5. ↑ Yamamoto, Satoshi; Saito, Shuji; Kawaguchi, Kentarou; Kaifu, Norio; Suzuki, Hiroko (junio de 1987). "Detección en laboratorio de una nueva molécula de cadena de carbono C3S y su identificación astronómica". The Astrophysical Journal . 317 : L119. Bibcode : 1987ApJ...317L.119Y . doi : 10.1086/184924 .
  6. ↑ Burnin, Andrei; BelBruno, Joseph J. (noviembre de 2003). "Producción de cadenas lineales SCnS mediante ablación láser directa". The Journal of Physical Chemistry A. 107 ( 45): 9547– 9553. Bibcode : 2003JPCA..107.9547B . doi : 10.1021/jp0304071 .
  7. 1 2 3 4 5 Botschwina, Peter (2003). "Propiedades espectroscópicas de las moléculas interestelares: Teoría y experimento". Physical Chemistry Chemical Physics . 5 (16): 3337. Bibcode : 2003PCCP....5.3337B . doi : 10.1039/b303753n .
  8. 1 2 Ohshima, Yasuhiro; Endo, Yasuki; Ogata, Teruhiko (22 de enero de 1995). "Espectroscopia de microondas por transformada de Fourier de monóxidos de carbono triplete, C2O, C4O, C6O y C8O". The Journal of Chemical Physics . 102 (4): 1493– 1500. Bibcode : 1995JChPh.102.1493O . doi : 10.1063/1.468881 .
  9. 1 2 Szczepanski, Jan; Hodyss, Robert; Fuller, Jason; Vala, Martin (abril de 1999). "Espectroscopia de absorción infrarroja de pequeños cúmulos de carbono-azufre aislados en Ar sólido". The Journal of Physical Chemistry A . 103 (16): 2975– 2981. Bibcode : 1999JPCA..103.2975S . doi : 10.1021/jp984700q .
  10. ↑ Wang, Haiyan; Szczepanski, Jan; Cooke, Andrew; Brucat, Philip; Vala, Martin (2005). "Espectros de absorción vibracional de cúmulos lineales de carbono-azufre CnS (n = 2, 6) y CnS2 (n = 7, 9, 11, 13, 15)". International Journal of Quantum Chemistry . 102 (5): 806– 819. Bibcode : 2005IJQC..102..806W . doi : 10.1002/qua.20383 .
  11. ↑ Thorwirth, S.; Salomon, T.; Fanghänel, S.; Kozubal, JR; Dudek, JB (septiembre de 2017). "Huellas dactilares infrarrojas de alta resolución de cúmulos de carbono-azufre: La banda ν1 de C 5 S". Chemical Physics Letters . 684 : 262– 266. Bibcode : 2017CPL...684..262T . doi : 10.1016/j.cplett.2017.06.032 .
  12. ↑ Pu, Liang; Zhao, Xiao; Zhang, Zhong; King, R. Bruce (mayo de 2017). "Subcalcogenuros de carbono más pesados ​​como fuentes de C3 para cumulenos con terminación de tungsteno: un estudio teórico". Química Inorgánica . 56 (10): 5567– 5576. doi : 10.1021/acs.inorgchem.6b02958 . PMID 28459557 . 
  13. 1 2 3 Liu, Xuegang; Li, Gang; Liu, Zhiling; Yang, Wenshao; Fan, Hongjun; Jiang, Ling; Xie, Hua (2021-12-23). ​​"Clústeres isoelectrónicos IrC 3 –, PtC 3 y AuC 3 + que presentan similitud estructural y de enlace con OC 3" . The Journal of Physical Chemistry Letters . 13 (1): 12– 17. doi : 10.1021/acs.jpclett.1c03754 . ISSN 1948-7185 . PMID 34941270. S2CID 245444740 .   
  14. 1 2 McCarthy, MC; Cooksy, AL; Mohamed, S.; Gordon, VD; Thaddeus, P. (febrero de 2003). "Espectros rotacionales de las cadenas de carbono de nitrógeno-azufre NCnS, n = 1–7" (PDF) . The Astrophysical Journal Supplement Series . 144 (2): 287– 297. Bibcode : 2003ApJS..144..287M . doi : 10.1086/344727 . hdl : 2152/26169 . S2CID 122233232 .