Caracterización estructural y vibracional de compuestos con enlace fósforo nitrógeno

Tesis

Resumen *

Las moléculas que poseen átomos de N y P unidos por simples o dobles enlaces, han sido precursores imprescindibles en el desarrollo de nuevos materiales poliméricos, con propiedades que los diferencian de los polímeros orgánicos y que los convierten en mejores sustratos en el campo de la química aplicada (por ejemplo, como agentes antiflamas, en la catálisis homogénea, como sustancias biodegradables, etc), y también en el área de la química biológica (como drogas con actividad quimioterapéutica, fungicida y antibacterial). Bajo este contexto y considerando la notable influencia que tienen la estructura y la conformación molecular en la predicción del comportamiento químico de este tipo de compuestos, se consideró que el estudio vibracional y conformacional constituiría una excelente base en la investigación de la relación existente entre la reactividad y la estructura molecular.Es así que se abordó el análisis de moléculas que poseen un único grupo fósforo-nitrógeno en el esqueleto molecular. Estos compuestos son denominados monofosfazanos cuando poseen el grupo P-N, y monofosfazenos cuando el grupo P=N es el que está presente. En este trabajo de Tesis Doctoral, dos grupos de sustancias fueron estudiadas: los compuestos fosfazano (CF3C(O)NHP(O)Cl2, CCl3C(O)NHP(O)Cl2 y CClF2C(O)NHP(O)Cl2) y las especies fosfazeno (CF3C(O)N=PCl3, CCl3C(O)N=PCl3, CClF2C(O)N=PCl3 y CF3SO2N=PCl3). Todos los compuestos se sintetizaron y se registraron los espectros vibracionales (infrarrojo y Raman) empleando las técnicas pertinentes a cada estado de agregación. A fin de verificar la pureza de las sustancias, se registraron los espectros de resonancia magnética nuclear (RMN) utilizando los distintos núcleos que correspondieron a cada caso (1H, 13C, 19F y 31P); en tanto que para realizar una confiable asignación de los modos normales de vibración, se realizaron cálculos químico cuánticos usando tanto métodos ab initio (HF, MP2) como funcionales de la densidad (B3LYP, B3PW). Se emplearon diferentes conjuntos de funciones bases y las frecuencias vibracionales se derivaron de las conformaciones más estables predichas para las moléculas. Información suministrada por el agente en SIGEVA