En química , un enlace dihidrógeno es un tipo de enlace de hidrógeno , una interacción entre un enlace de hidruro metálico y un grupo OH o NH u otro donador de protones . Con un radio de van der Waals de 1,2 Å, los átomos de hidrógeno no suelen aproximarse a otros átomos de hidrógeno a una distancia inferior a 2,4 Å. Sin embargo, los acercamientos cercanos a 1,8 Å son característicos del enlace dihidrógeno. [1]
Un ejemplo temprano de este fenómeno se atribuye a Brown y Heseltine. [2] Observaron absorciones intensas en las bandas IR a 3300 y 3210 cm −1 para una solución de (CH 3 ) 2 NHBH 3 . La banda de mayor energía se asigna a una vibración N−H normal, mientras que la banda de menor energía se asigna al mismo enlace, que está interactuando con el B−H. Tras la dilución de la solución, la banda de 3300 cm −1 aumentó en intensidad y la banda de 3210 cm −1 disminuyó, lo que indica una asociación intermolecular.
El interés en los enlaces de dihidrógeno se reavivó con la caracterización cristalográfica de la molécula H 3 NBH 3 . En esta molécula, como la estudiada por Brown y Hazeltine, los átomos de hidrógeno en el nitrógeno tienen una carga positiva parcial, denotada H δ+ , y los átomos de hidrógeno en el boro tienen una carga negativa parcial, a menudo denotada H δ− . [3] En otras palabras, la amina es un ácido prótico y el extremo borano es hidródico. Las atracciones B−H ... H−N resultantes estabilizan la molécula como un sólido. En contraste, la sustancia relacionada etano , H 3 CCH 3 , es un gas con un punto de ebullición 285 °C más bajo. Debido a que hay dos centros de hidrógeno involucrados, la interacción se denomina enlace de dihidrógeno. Se supone que la formación de un enlace de dihidrógeno precede a la formación de H 2 a partir de la reacción de un hidruro y un ácido prótico. Se observa un enlace dihidrógeno muy corto en NaBH 4 ·2H 2 O con contactos H−H de 1,79, 1,86 y 1,94 Å. [1]
En general, se cree que la protonación de los complejos de hidruro de metales de transición ocurre a través de enlaces de dihidrógeno. [4] Este tipo de interacción H-H es distinta de la interacción de enlace H-H en los complejos de metales de transición que tienen dihidrógeno unido a un metal. [5]
Se ha propuesto que las llamadas interacciones de enlace hidrógeno-hidrógeno ocurren entre dos átomos de hidrógeno no enlazantes neutros de la teoría de átomos en moléculas , mientras que se ha demostrado experimentalmente que existen interacciones similares. [6] Muchos de estos tipos de enlaces de dihidrógeno se han identificado en agregados moleculares. [7]