Enlace de dihidrógeno

En química, un enlace de dihidrógeno es un tipo de enlace de hidrógeno, una interacción entre un enlace de hidruro metálico y un grupo OH o NH de otro donante de protones. El primer ejemplo de este fenómeno está acreditado a Brown y Heseltine.[1] Ellos observaron absorciones intensas en las bandas IR a 3300 y 3210 cm-1 para una solución de (CH3)2NHBH3. La mayor banda de energía está asignada a una vibración normal N-H, mientras que la banda inferior está asignada al mismo enlace, que está interactuando con el B-H. Tras la dilución de la solución, la banda a 3300 cm-1 incrementó su intensidad y la banda a 3210 cm-1 disminuyó su intensidad, indicativo de una asociación intermolecular.

Enlaces de dihidrógeno entre un borohidruro y el agua

El interés en el enlace de dihidrógeno fue reiniciado con la caracterización por cristalografía de la molécula de H3NBH3. En esta molécula, como en la estudiada por Brown y Hazeltine, los átomos de hidrógeno en el átomo de nitrógeno tienen una carga parcial positiva, denotada Hδ+, y los átomos de hidrógeno en el boro tienen una carga parcial negativa, frecuentemente denotada Hδ-.[2] Las atracciones B-H...H-N resultantes estabilizan a la molécula como un sólido. En contraste, la sustancia relacionada etano, H3CCH3, es un gas con un punto de ebullición 285 °C menor. Debido a que dos átomos de hidrógeno están involucrados, esto se denomina un enlace de dihidrógeno.

Se asume que la formación de un enlace de dihidrógeno precede a la formación de H2 de la reacción de un hidruro y un ácido prótico. Un enlace de dihidrógeno muy corto se observa en NaBH4.2H2O, con los contactos H---H de 1.79, 1.86, y 1.94 Å.[3]

Esta clase de interacción H---H es distinta de la interacción enlazante H---H en los complejos de metales de transición que tienen una molécula de dihidrógeno unida a un átomo de metal.[4]

Referencias
  1. Brown, M. P.; Heseltine, R. W. "Co-ordinated BH3 as a proton acceptor group in hydrogen bonding" Chemical Communications 1968, page 1551-2. DOI: 10.1039/C19680001551
  2. A New Intermolecular Interaction: Unconventional Hydrogen Bonds with Element-Hydride Bonds as Proton Acceptor" Crabtree, R. H.; Siegbahn, P. E. M.; Eisenstein, O.; Rheingold, A. L.; Koetzle, T. F. Acc. Chem. Res. 1996, 29(7), 348 - 354.
  3. Custelcean, R.; Jackson, J. E. "Dihydrogen Bonding: Structures, Energetics, and Dynamics" Chemical Reviews 2001, volume 101, page 1963-1980.
  4. Kubas, G. J., "Metal Dihydrogen and σ-Bond Complexes", Kluwer Academic/Plenum Publishers: New York, 2001.
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