Un equipo de investigadores con el Dr. Tiddo J. Mooibroek del Instituto Van 't Hoff de Ciencias Moleculares de la Universidad de Amsterdam HIMS argumenta que el anión nitrato NO3¯ puede mostrar una acidez contraintuitiva de Lewis. Sus hallazgos, informaron esta semanaen Comunicaciones de la naturaleza , puede servir como una guía retrospectiva para interpretar datos relacionados con el comportamiento químico de los aniones nitrato, que son de naturaleza ubicua.
La química tiene que ver con los electrones. El comportamiento de los átomos y las moléculas su acidez, reactividad, configuración molecular, etc. depende en gran medida de la distribución de sus electrones. En general, los químicos pueden hacer predicciones bastante precisas utilizando un conjunto completo dereglas que contienen el "fundamento químico" derivado de las propiedades electrónicas. Sin embargo, de vez en cuando la realidad desafía este "sentido común químico".
El investigador de HIMS, Dr. Tiddo J. Mooibroek, acaba de publicar un ejemplo sorprendente en Nature Communications en colaboración con científicos de las Islas Baleares España. Argumentan que, en determinadas circunstancias, los aniones nitrato NO3- pueden mostrar una acidez de Lewis contraintuitiva: los aniones de nitrato pueden actuar como aceptores de electrones mientras que generalmente se consideran donantes de electrones
Nueva interpretación de datos
Los investigadores muestran que los aniones de nitrato pueden interactuar favorablemente con entidades ricas en electrones en estado sólido. Sin embargo, su razonamiento parece válido también para la solución de NO3-. Como los aniones de nitrato son muy comunes en química y biología, los investigadores anticipan quesus hallazgos pueden servir como una guía retrospectiva para interpretar datos donde están involucrados los aniones de nitrato.
Ejemplos son la formación de orto nitrato NO42-; casos en los que los aniones NO3 pueden ser un determinante estructural como en las proteínas 3EZH; o fenómenos de transporte y reconocimiento que involucran este anión ubicuo.
Un sitio ácido de Lewis que emerge en el átomo de nitrógeno
Por medio de cálculos computacionales, los investigadores muestran que cuando la carga del nitrato se amortigua suficientemente al resonar sobre un área más grande, emerge un sitio ácido de Lewis en el átomo de nitrógeno. Los cálculos predicen aún más que en tales circunstancias socios ricos en electrones por ejemplo, aniones o solitarios-pares electrones interactúan favorablemente con el sitio ácido de Lewis.
Se encontró apoyo experimental para esta idea mediante encuestas de las estructuras de estado sólido contenidas en la Base de datos estructural de Cambridge CSD y el Banco de datos de proteínas Brookhaven PDB. Estos estudios revelaron preferencias geométricas de algunas entidades que contienen oxígeno y azufre alrededor de un nitratoanión que es consistente con una interacción entre el sitio ácido de Lewis en N y el O / S rico en electrones. Los cálculos de ejemplos seleccionados revelan interacciones orbitales donante-aceptador que confirman la acidez contraintuitiva de Lewis del nitrato.
Conjunto único de propiedades
Contemplando qué otros aniones podrían ser capaces de mostrar tal comportamiento usando otros átomos además del hidrógeno, los investigadores argumentan que el nitrato en realidad tiene un conjunto de propiedades bastante único que lo distingue de otros aniones comunes a este respecto: NO3- está bastante polarizadoy más polarizable, no tan densa en carga, y el nitrato es plano, lo que hace que el sitio ácido de Lewis esté estéricamente accesible.
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Materiales proporcionado por Universiteit van Amsterdam UVA . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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