Preparación y estudio de propiedades moleculares de compuestos covalentes en los estados electrónicos fundamental e iónico

Abstract

En este trabajo de tesis doctoral se muestran resultados provenientes del estudio de las propiedades estructurales y conformacionales de moléculas covalentes. Las especies que fueron objeto de estudio pertenecen a las familias de compuestos sulfenilcarbonílicos, oxoésteres, sulfonatos y derivados de la hidroxilamina. Se trata de moléculas relativamente pequeñas, algunas de las cuales corresponden a especies químicas que fueron sintetizadas por primera vez durante la realización de este trabajo. La determinación experimental de las estructuras moleculares se llevó a cabo mediante el uso de las técnicas de Difracción de electrones en fase gaseosa y de Difracción de rayos X a bajas temperaturas. Para el estudio conformacional se utilizaron técnicas espectroscópicas convencionales (FTIR y Raman), en conjunción con medidas de espectros infrarrojo de la sustancia diluida y aislada en matrices de argón a temperaturas criogénicas. Estos estudios se complementaron con resultados provenientes de la química computacional. Asimismo se buscó la comprensión de los efectos íntimos que gobiernan la preferencia conformacional sobre la base de un modelo explicativo proveniente del campo de la mecánica cuántica denominado Orbitales Naturales de Enlace (NBO). Una segunda parte del trabajo comprende el estudio de la distribución de los electrones de carozo atómico en compuestos sulfenilcarbonílicos y de la dinámica de los procesos de fotofragmentación iónica que sigue a la desexcitación electrónica. Estos estudios abarcan el rango de energías comprendido entre el llamado ultravioleta de vacío y los rayos X suaves (100-1000 eV), accesible mediante la utilización de radiación sincrotrón. Se utilizaron técnicas modernas de detección, basadas en la espectrometría de masas de tiempo de vuelo, que permiten correlacionar los fragmentos iónicos con el evento particular en que fueron generados. Se destaca el estudio de un nuevo mecanismo secuencial de fragmentación. Este trabajo de tesis doctoral constituye la primera línea de investigación abierta en el país cuyo objeto de estudio se relaciona con la interacción de radiación sincrotrón y especies moleculares en fase gaseosa.