¿Pueden formarse moléculas gigantes estables, de baja dimensionalidad 2D, en química molecular?
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En un trabajo sobre diseño de nuevos materiales en química de Coordinación Supramolecular, he visto como describían que el uso de ligandos trigonales rígidos coordinados a iones metálicos de geometría trigonal origina la formación de una red bidimensional hexagonal. Así ensamblando el receptor tritópico 1,3,5-tricianobenceno con Ag(CF3SO3) se forma un compuesto con una red trigonal tipo “panal” donde cada Ag(I) se encuentra enlazado a tres receptores a través del grupo ciano y a un anión triflato débilmente coordinado. (Ref.: Diseño de Nuevos Materiales en Química de Coordinación Supramolecular – pdf.)
Lo que me llamó la atención, es que se trataba de una molécula hexagonal sencilla, formada por enlaces triples y sencillos Ag N /// C(Ag(CF3SO 3). (Represento el triple enlace con ///, por que no puedo con los guiones en serie)
¿Existe algo parecido a esto, en química molecular, con anillos hexagonales planos o cuadrados, donde los átomos forman enlaces triples y sencillos, de 18 átomos para la hexagonal, y 12 para los cuadrados planos? ¿Son estables a presión y temperatura ambiente 1atm. y 20ºC; o por el contrario, solo son estables a elevadas temperaturas y/o presiones, como el azufre S20?
Si los más frecuentes son los de C6, ¿Por que pueden formarse ciclos más grandes, con enlaces sencillos y tiples o sencillos y dobles?
¿Sólo se forman, cuando intervienen átomos diferentes, p.ej. N-C; o tambien pueden formarse cuando son átomos de una mima especie química, p ej. C12, C18? ¿Que ejemplos podemos tener de éstos?
¿cuando se formarán cuadradas planas (conección 4), y cuando se formarán hexagonales o rectángulares planas (conección 3)? ¿Cuales son más frecuentes? ¿Por qué?
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3 Respuestas
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Tengo este tema un poco oxidado, pero te puedo dar algún ejemplo que seguramente te interese. La mica forma redes planas hexagonales de tetradros. Los redes se unen entre ellas por fuerzas de van ser Waals y por eso el mineral se lámina fácilmente. Yo creo que si miras más.minerales que se laminen, verás más redes bidimensionales. Otro ejemplo: el grafeno forma una red hexagonal plana de un átomo de espesor.
En cuanto a que forme unas estructuras u otras, a mí me enseñaron que se debía principalmente al tamaño relativo entre los átomos que conforman la red. Pero seguro que no es tan simple como me enseñaron, porque claramente depende también de las condiciones termodinámicas.
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En cristales 3D, creía hasta hace 2 días atrás, que la perovskita, era la estructura cristalina más compleja que podía formarse y ser estable a presión y temperatura ambiente (20ºC/1atm.), pero he podido ver en internet en quimiexplore, una web de química, que hablaba de valencia mixta, el cristal del Azul Prusia. Compuesta por enlaces triples y sencillos, en lugar de estar centrados en los vértices por un átomo, como en la perovskita, estaba centrado por dos átomos, que formaban enlace triple… Ya sólo nos queda por ver cosas más complejas y extrañas, como que una estructura cúbica esté centrada en las caras por un grupo de 3, 4, o 6 átomos, o un mayor número de ellos, para alucinar, o despegar del suelo…
Pero en cristales o moléculas planas o de baja dimensionalidad, 2D, todavía no he visto nada parecido. Sólo lo he podido llegar a ver química supramolecular. Imagino que podría haber C18, con enlaces triples y sencillos, pero otros como el B, podría ser que no formase anillos mayores de 6 átomos estables. las estructuras hexagonales que forma, de tipo grafito, sólo pueden completar 2, de los tres enlaces trigonales necesarios, al dedicarse el tercer electrón en formar un enlace de Van der Waals, que interconecta las distintas capas.
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