Possível formação de uma molécula impossível?

No postagem anteriorexplorei a chamada molécula “impossível” metanetriol. É considerado como tal porque o equilíbrio que resulta na perda de água é muito fácil, sendo exoenergético em ~14 kcal/mol em energia livre. Aqui eu exploro se a mudança do substituinte R poderia resultar na supressão da perda de água e na estabilização do triol.

Comecei (como costumo fazer) com uma busca por estruturas cristalinas, neste caso contendo o motivo mostrado abaixo (carbono trissubstituído, oxigênio dissubstituído e R = H ou C e qualquer tipo de ligação de ligação), que é a espécie resultante da perda de R^– para formar um cátion trihidroxicarbênio.

Isso produz seis ocorrências, das quais HIWQEJ(cite)brjshd(/cite) (DOI: 10.5517/cc3k560) e UYOYUD(cite)10.5517/ccvrghj(/cite) (DOI: 10.5517/ccvrghj) são ambos sais do próprio cátion tri-hidroxicarbênio (ou ácido carbônico protonado) – o contra-íon é, por exemplo, AsF₆ ou um sistema de ferro. Portanto, R precisa ser um ânion estável e dois grupos óbvios são triflato (trifluorometilsulfonato) ou bis (trifluorometanossulfonil) azanida.

O triflato (R = CF₃ENTÃO₂-O) mostrado abaixo tem uma ligação CO prevista incomumente longa (1,620Å), o que sugere que o sistema já está parcialmente ionizado, como mostrado no diagrama superior. Um cálculo ωB97X-D (cite)10.14469/hpc/14280(/cite), DOI: 10.14469/hpc/14280) revela que a espécie mostrada abaixo é +6,6 kcal/mol superior em energia livre do que aquela correspondente à perda de água.

A bis-triflamida (bis(trifluorometanossulfonil)azanida) vai além, ajudada, sem dúvida, pela formação de uma segunda forte ligação de hidrogênio entre os dois íons. É agora -11,8 kcal/mol inferior em energia livre em comparação com as espécies resultantes da perda de água.

Então esse é o meu candidato para uma molécula “possível” impossível. Algum interessado em sua síntese?

Pós-escrito: O próximo homólogo superior, ânion tris (trifluorometanossulfonil) metanídeo + cátion tri-hidroxicarbênio, é semelhante à bis-triflamida por ser -12,1 kcal/mol inferior às espécies resultantes da perda de água.

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