Tuesday, November 27, 2012

Saltando en superácidos

No llegan volando a salvar el día  pero seguro que muchas reacciones químicas llevadas a cabo diariamente en la industria serían imposibles sin estos peligrosos amigos. Los superácidos son de gran ayuda en la descomposición del petroleo crudo, dando lugar a plásticos muy resistentes y a combustible libre de plomo. Esto se debe a su facilidad para protonar cadenas de carbono dando lugar a carbocationes, lo cual fue de mucha importancia en química orgánica al demostrar la existencia de los intermediarios de diversos mecanismos de reacción y facilitar su estudio y entendimiento.

Sin embargo no estudias un superácido solo con guantes de latex y gafas de protección, su nombre se lo ganan a pulso pues son más fuerte que ácido sulfúrico puro. Esto los hace altamente reactivos y explosivos, por lo cual comprender su funcionamiento tampoco ha fácil.

Michael Klein, con la ayuda métodos computacionales a establecido un modelo de lo que pasa en un superácido. Para toma en cuenta una solución de BF3/HF. Originalmente los ácidos eran estudiados en fase gaseosa, ya que solo en este estado se podían encontrar protones realmente aislados. La pregunta era por que estos compuestos que no reaccionan en fase gaseosa, son superácidos en fase líquida.

Para explicarlo propone un sistema con un anillo de moleculas de HF. Si bien una sola molécula de HF se mantiene alejada de la de BF3, una cadena de 4 HF se acercara al BF3 hasta formar un enlace. en esta estructura se pueden apreciar moléculas como si fuesen H2F+, y este ácido fluorhídrico protonado podría ser la clave para entender los superácidos.


Otra solución que muestra un comportamiento parecido es SbF5/HF. En esta se forma SbF6+ y el anillo de HF, en esta pareciera que el proton va saltando a lo largo del anillo, al ir deslocalizando densidad electrónica. Esto explica las propiedades de este superácido como su conductividad anormal.

Para leer más al respecto visita http://www.psc.edu/science/klein2000.html

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