Fósforo y enlace químico

1990/01/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Kimika

Una nueva división de compuestos químicos está cuestionando la teoría de los enlaces interatómicos. Los laboratorios alemanes y británicos están sintetizando nuevas moléculas de fósforo y carbono. Las teorías de la conexión no pueden hablar de las estructuras singulares que se forman

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Manfred Regitz, de la Universidad de Kaiserlaurten (Alemania), y sus colegas, acaban de sintetizar una molécula en forma de cubo de fósforo y carbono. Los átomos de fósforo y carbono están dispuestos de forma alternativa en los vértices del cubo. La molécula ha sido denominada fosfacubano. El t-butilfosfaacetileno (fosfa-3,3-dimetilbutano) para la síntesis de fosfacubo ha sido calentado durante 65 horas a 130°C.

Mientras tanto, Ulrich Zenneck y sus compañeros de la universidad de Heilderbe han sintetizado otros cuatro hidrocarburos fosforados similares. Uno de ellos está formado por un conjunto central de seis átomos de fósforo y cinco átomos de carbono, con una estructura de cubo con forma de ambientación superior.

Esta molécula y el fosfábulo contienen moléculas análogas formadas íntegramente por átomos de carbono: el homopentenoprismano y el cubo, respectivamente. Ambas moléculas se sintetizaron en 1976 y 1964 y fueron consideradas como un triunfo de la capacidad de síntesis orgánica.

Los hidrocarburos fosforados son más fácilmente sintetizados que estructuras de carbono similares a las suyas y algunos no contienen análogos de carbonatos. El fosfocubano no es un cubo perfecto; los ángulos en los vértices de los átomos de carbono están ligeramente deprimidos, con 94º.

Entre las moléculas fabricadas por Zenneck, una contiene 5 átomos de fósforo y 5 átomos de carbono. Parte de la estructura es un triángulo formado por tres átomos y un ángulo entre enlaces es menor de 50º. Este tipo de organización pone los electrones más cerca de lo suficiente y pone patas arriba todas las teorías de unión.

En Gran Bretaña, en la universidad de Sussex, John Nixon y sus colegas han sintetizado moléculas asombrosas similares. Uno de ellos, con seis átomos de fósforo y cuatro de carbono, tiene forma de cubo con un átomo extra a ambos lados. Todas estas moléculas se han sintetizado en t-butilfosfacetileno. Esta molécula es intrínseca. Y es que, como cuestionaba la teoría, los químicos pensaban que no podía existir.

La molécula tiene un triple enlace entre un átomo de carbono y el fósforo, y hasta hace poco se consideraba que el triple enlace sólo puede producirse entre los elementos de carbono, nitrógeno y oxígeno. Según la teoría, el triple enlace entre carbono y fósforo no puede existir porque los orbitales electrónicos no pueden combinarse entre sí y, además, si en una estructura se sustituye un átomo de carbono por un átomo de fósforo, sería imposible que la misma estructura persistiera.