Aromatización en derivados del ciclopentadieno.

Aromatización en derivados del ciclopentadieno. ¿Es
fundamental para determinar acidez?
Un grupo de investigadores de Universidad Autónoma de Madrid logra
importantes avances para cuantificar la acidez intrínseca de algunos derivados
del ciclopentadieno.
UAM | Septiembre 23 de 2010
En 1923 los químicos Johannes Nicolaus Brønsted y Thomas Martin Lowry
introdujeron el concepto de ácido como una especie que dona un protón, y
establecieron que cuanto menor sea la energía requerida para que la molécula realice
esta donación, mejor ácido será, ya que lo cederá con mayor facilidad. Este simple
concepto fue empleado por el Grupo de estructura molecular y reactividad química de
la Universidad Autónoma de Madrid (dirigido por el investigador Manuel Yáñez en
colaboración con Jean-Claude Guillemin de la École Nationale Supérieure de Chimie
de Rennes) para cuantificar la acidez intrínseca de algunos derivados del
ciclopentadieno.
El ciclopentadieno es un sistema modelo para cuantificar acidez. La pérdida del protón
genera un anillo muy estable con características aromáticas. Su proceso de
desprotonación está asociado con una gran acidez producida por el paso de un
sistema menos estable a uno más estable.
La pregunta que se plantearon los investigadores estaba dirigida a descubrir el
proceso de desprotonación de ciclopentadienos substituidos con los grupos –BH2, Unidad de Cultura Científica de la Universidad Autónoma de Madrid
Edificio de Rectorado, Campus de Cantoblanco. C/ Einstein, 3. 28049 MADRID
www.uam.es/cultura-cientifica
cultura.cientifica@uam.es
(+34) 91.497.6731 /67332
AlH2 y -GaH2. Los cálculos teóricos realizados por el grupo demuestran que estos
derivados son más ácidos que el ciclopentadieno, siendo el compuesto de boro el que
presenta la acidez más grande en la serie.
Reacción de desprotonación. Proceso para el ciclopentadieno en la parte superior y para el
derivado de boro en la parte baja de la figura
Sin embargo, el hallazgo más sorprendente fue determinar el motivo del enorme
aumento observado en la acidez. Los investigadores encontraron que a diferencia del
ciclopentadieno, los derivados analizados pasan desde una estructura más aromática
a una menos aromática. De esta manera, la aromatización juega un papel en contra
del incremento de la acidez, dificultando la reacción de desprotonación.
Por lo tanto, si la reacción de desprotonación dependiese únicamente del factor
aromatización, los derivados serían menos ácidos. Entonces, ¿por qué son más
ácidos? El grupo logró establecer que la molécula producida por la desprotonación
presenta un fuerte reforzamiento del enlace C-XH2 (siendo X=B, Al y Ga) lo cual
genera una conjugación de los dobles enlaces del anillo con este enlace externo al
anillo, extendiendo así la conjugación a todo el sistema molecular y estabilizando el
producto de la reacción.
Unidad de Cultura Científica de la Universidad Autónoma de Madrid
Edificio de Rectorado, Campus de Cantoblanco. C/ Einstein, 3. 28049 MADRID
www.uam.es/cultura-cientifica
cultura.cientifica@uam.es
(+34) 91.497.6731 /67332