Revisión del estudio estructural de sistemas de 8 átomos con el fragmento N-C-S, en disposición cabeza-cabeza

Abstract

El presente Trabajo Fin de Grado es una revisión y ampliación del Proyecto Fin de Carrera presentado el día 1 de junio de 2006 para optar al título de Ingeniero Técnico Industrial en la especialidad de Química Industrial. La finalidad de esta revisión es ampliar ese PFC y podar optar al nuevo título de la Universidad Politécnica de Cartagena acorde con los postulados de Bolonia: Grado en Ingeniería Química Industrial. En los 6 años transcurridos entre ambos trabajos el número de compuestos estudiados ha aumentado considerablemente, casi se ha duplicado, lo que permite no variar apreciablemente la estructura del primer Proyecto, ampliando el estudio en el segundo al observar y discutir las variaciones que se hayan podido producir. Las conclusiones a las que se han llegado han sido las siguientes: 1. Se ha realizado en la CSD la actualización de la búsqueda de compuestos que presentan anillos de 8 miembros con el fragmento N–C–S en disposición cabeza-cabeza y la hemos comparado con la primera búsqueda obteniendo los siguientes resultados: a) hay 172 compuestos (335 fragmentos) en disposición cabeza-cabeza que cumplen los requisitos del estudio y un total de 79 nuevos complejos. b) existe una gran variedad de funciones químicas, destacando en ambas búsquedas la piridina-2-tiolato y la tiocianato. c) ha aumentado en 7 nuevos la gran variedad de metales ya existente y siguen siendo los más abundantes el platino y el cadmio. Un tercio de compuestos son heterodinucleares, al igual que en la búsqueda de 2006. d) el número de compuestos, estudiado desde el punto de vista de su función orgánica, se duplica en las funciones tiocianato, isotiocianato, lactamato y mercaptobenzotiazolato. Apenas crecen los compuestos de oxamidato, piridina-2-tiolato y pirimidina-2-tiolato y se triplican los compuestos de imidazolato y las funciones restantes. 2. Se han clasificado las estructuras de los 142 nuevos fragmentos utilizando el mismo criterio que en anterior PFC: su similitud con las 10 conformaciones teóricas del ciclooctano. 3. La conformación más abundante para todas las funciones sigue siendo la Sofa. Para las funciones estudiadas con mayor profundidad, tiocianato e isocianato, la conformación predominante es la Boat chair. Para el resto de conformaciones apenas se observan diferencias en los porcentajes. Se ha encontrado un compuesto que presenta la configuración Chair y sigue sin haber Crown. 4. Hay 37 fragmentos más que presentan enlace metal-metal lo que hace un total de 99. La configuración más abundante sigue siendo la Sofá con un 37.37%. 5. Solamente hay 8 compuestos con enlace interno azufre-metal, 4 más que en la búsqueda inicial de 2006. Dos de ellos tienen también enlace nitrógeno-metal; además hay un tercero que no tiene enlace S-M pero si N-M. Hay 4 nuevos compuestos con un puente de azufre hasta un total de 6, que tienen también un puente de oxigeno. Ha aparecido un nuevo compuesto con un puente de OH. 6. Los enlaces N-C y C-S en la función N≡C-S, tanto para tiocianato e isotiocianato, son los más largos, invirtiendo el resultado de 2006 donde los mayores enlaces eran los de la función N=C=S. 7. Aparecen siete metales nuevos. El más abundante, el cadmio, sólo está presente en tiocionatos e isotiocianatos, con valores medios de 5.465 Å en la distancia Cd-Cd, que ha aumentado en 0.006 Å con respecto a la primera búsqueda. 8. Las variaciones en los porcentajes de todas las pseudorotaciones estudiadas son mínimas. La conclusión más importante es que el considerable aumento del número de compuestos y fragmentos ha confirmado que los resultados apenas varían respecto al estudio realizado en 2006. La no inclusión de las deformaciones de los nuevos fragmentos se puede justificar en que casi todas las estudiadas en su día estaban muy deformadas lo que desluce los resultados. Lo mismo se puede decir de no calcular los valores de probabilidad para σ = 20º a la hora de estudiar las pseudorrotaciones: no aporta información adicional.