The interaction between BeX2 (X = H, F, Cl) molecules and ethylene/acetilene. A study on beryllium bonds

Abstract

En estudios recientes se ha mostrado la existencia de un nuevo tipo de ‘interacciones no covalentes’, llamadas ‘enlaces de Berilio’[1], cuyas propiedades químicas parecen indicar un futuro prometedor en áreas como la ciencia de materiales. Estos enlaces de Berilio se producen como aductos entre moléculas de berilio que actúan como ácidos de Lewis y otras moléculas que actúan como bases de Lewis. En este marco, el presente estudio analiza el enlace entre las pequeñas moléculas BeX2 (X = H, F, Cl) actuando como ácidos y el acetileno o etileno actuando como bases. Para un primer estudio se utilizan métodos DFT, seguidos de optimizaciones a nivel MP2 y CCSD, usándose para todos los métodos la base 6-311+G(d,p), y adicionalmente se realizan cálculos a nivel MP2 y CCSD con la base aug-cc-pVTZ para proporcionar resultados más precisos para la energía. Finalmente, se usan los programas AIMAll y NBO para llevar a cabo análisis topológicos y de orbitales naturales de enlace que permitan el estudio de la natura del enlace. Efectivamente, se encuentra que existe un enlace relativamente fuerte de berilio en cada uno de los complejos y también se observan las principales participaciones de los orbitales y las deformaciones de cada molécula características de los enlaces de berilio. Dentro de cada serie, sin embargo, la tendencia seguida por la densidad del enlace de berilio y la de la energía de interacción del complejo son opuestas. Sospechamos que la deformación sufrida por la subunidad de berilio juega un papel importante en este, a priori, extraño comportamiento, y es necesario investigar más esta cuestión para poder explicarla.