Espectros de rotación de complejos de van der Waals: pirrol-Ne y pirrol-Ne2

Abstract

Este trabajo tiene como finalidad el estudio de los complejos de van de Waals 1:1 y 1:2 entre la molécula aromática de pirrol (Pyr) y el átomo de gas noble neón (Ne) mediante espectroscopía de microondas de alta resolución en jet supersónicos y métodos computacionales. El análisis del espectro de rotación en la región de 2 a 8 GHz ha posibilitado la identificación de cinco especies en abundancia natural: Pyr-20Ne, Pyr-22Ne, Pyr-20Ne20Ne, Pyr-20Ne22Ne y Pyr-22Ne22Ne. Se han observado intensidades espectrales inusualmente altas en las especies isotópicas más pesadas. Las constantes de rotación experimentales de Pyr-Ne son consistentes con un trompo asimétrico cuasi prolate con el átomo de Ne situado por encima o por debajo del plano del pirrol. El trímero Pyr-Ne2 presenta una simetría C2V con los átomos de Ne ubicados uno a cada lado del plano del anillo. Los valores de las constantes de acoplamiento de cuadrupolo nuclear 14N obtenidos para los isotopólogos de los complejos Pyr-Ne y Pyr-Ne2 son muy similares a los del pirrol, lo que sugiere que el gradiente de campo eléctrico en el átomo de N es el mismo en el complejo que en el pirrol. Los parámetros espectroscópicos obtenidos experimentalmente se han comparado con los de otros complejos aromáticos con gases nobles.

The van der Waals 1:1 and 1:2 complexes between the aromatic molecule pyrrole (Pyr) and the rare gas atom neon (Ne) have been investigated using a combination of chirped pulse Fourier transform microwave spectroscopy and quantum chemistry calculations. Rotational spectra of two and three isotopologues of Pyr-Ne and Pyr-Ne2, arising from the two isotopes of the rare gas atom (20Ne and 22Ne), were identified. Unusual spectral intensities have been observed with a significant enrichment of heavier isotopomers in the molecular expansion. The observed rotational constants of Pyr-Ne are consistent with a nearly symmetric prolate top with the Ne atom located above the plane of pyrrole. The trimer presents a C2V symmetry with the Ne atoms located one on each side of the ring plane. The 14N nuclear quadrupole coupling constants have been obtained for all the isotopologues of Pyr-Ne and Pyr-Ne2 complexes. Similar values to those of isolated pyrrole have been found. The observed spectroscopic parameters have been compared with those of other rare gases complexes.