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Clúster tipo Cubane

Tetracloruro de telurio , cúmulo cubano ilustrativo.

Un cúmulo de tipo cubano es una disposición de átomos en una estructura molecular que forma un cubo . En el caso idealizado, los ocho vértices son equivalentes en simetría y la especie tiene simetría O h . Tal estructura se ilustra mediante el hidrocarburo cubano . Con la fórmula química C 8 H 8 , el cubano tiene átomos de carbono en las esquinas de un cubo y enlaces covalentes que forman los bordes. La mayoría de los cubanos tienen estructuras más complicadas, generalmente con vértices no equivalentes. Pueden ser compuestos covalentes simples o compuestos de cúmulos macromoleculares o supramoleculares .

Ejemplos

Otros compuestos que tienen diferentes elementos en las esquinas, varios átomos o grupos unidos a las esquinas son todos parte de esta clase de estructuras. Los grupos inorgánicos de tipo cubano incluyen tetracloruro de selenio , tetracloruro de telurio y silox de sodio .

Los grupos de cubanos son comunes en toda la química bioinorgánica . Las ferredoxinas que contienen grupos de hierro-azufre [Fe 4 S 4 ] son ​​omnipresentes en la naturaleza. [1] Los cuatro átomos de hierro y los cuatro átomos de azufre forman una disposición alternada en las esquinas. Todo el grupo suele estar anclado por la coordinación de los átomos de hierro, normalmente con residuos de cisteína . De esta manera, cada centro de Fe logra una geometría de coordinación tetraédrica . Algunos grupos [Fe 4 S 4 ] surgen a través de la dimerización de precursores [Fe 2 S 2 ] de forma cuadrada . Se conocen muchos análogos sintéticos, incluidos los derivados heterometálicos. [2]

Existen varios compuestos de alquil-litio en forma de racimos en solución, típicamente tetrámeros , con la fórmula [RLi] 4 . Algunos ejemplos son el metil-litio y el terc -butillitio . No se observan las moléculas individuales de RLi. Los cuatro átomos de litio y el carbono de cada grupo alquilo unido a ellos ocupan vértices alternos del cubo, y los átomos adicionales de los grupos alquilo sobresalen de sus respectivas esquinas. [5]

El octaazacubano es un alótropo hipotético del nitrógeno con la fórmula N 8 ; los átomos de nitrógeno son las esquinas del cubo. Al igual que los compuestos cubanos basados ​​en carbono, se predice que el octaazacubano es altamente inestable debido a la tensión angular en las esquinas, y tampoco disfruta de la estabilidad cinética observada en sus análogos orgánicos. [6]

Referencias

  1. ^ Perrin, Jr., BS; Ichive, T. (2013). "Identificación de determinantes de secuencia de potenciales de reducción de metaloproteínas". Química inorgánica biológica . 18 (6): 599–608. doi :10.1007/s00775-013-1004-6. PMC  3723707 . PMID  23690205.
  2. ^ Lee, SC; Lo, W.; Holm, RH, "Desarrollos en la química biomimética de cúmulos de hierro-azufre de tipo cubano y de mayor nuclearidad", Chem. Rev. 2014, doi :10.1021/cr4004067
  3. ^ Chakrabarty, Rajesh; Bora, Sanchay J.; Das, Birinchi K. (2007). "Síntesis, estructura, propiedades espectrales y electroquímicas y uso catalítico de cúmulos de cobalto(III)−oxocubano". Química inorgánica . 46 (22): 9450–9462. doi :10.1021/ic7011759. PMID  17910439.
  4. ^ Umena, Yasufumi; Kawakami, Keisuke; Shen, Jian-Ren; Kamiya, Nobuo (2011). "Estructura cristalina del fotosistema II que desprende oxígeno a una resolución de 1,9 Å" (PDF) . Naturaleza . 473 (7345): 55–60. Código Bib :2011Natur.473...55U. doi : 10.1038/naturaleza09913. PMID  21499260. S2CID  205224374.
  5. ^ Stey, Thomas; Stalke, Dietmar (2009). "Estructuras de plomo en la química orgánica del litio". PATAI'S Chemistry of Functional Groups . John Wiley & Sons, Ltd. doi :10.1002/9780470682531.pat0298. ISBN 9780470682531.
  6. ^ Agrawal, Jai Prakash (2010). Materiales de alta energía: propelentes, explosivos y pirotecnia. Wiley-VCH. pág. 498. ISBN 978-3-527-62880-3.