Estrutura cristalina e refinamento de deformação em sais de ácido piromelítico
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Dissertação de mestrado
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Primeiro orientador
Membros da banca
Renata Diniz
Willian Ricardo Rocha
Willian Ricardo Rocha
Resumo
Quatro sais orgânicos derivados do ácido 1,2,4,5-benzenotetracarboxilico (acido piromelitico) foram sintetizados: bis(3-aminopiridinio) ,4-di-hidrogeno-1,2,4,5- benzenotetracarboxilato tetra-hidratado (1), bis(3-carboxifenilamonio) 1,4-dihidrogeno- 1,2,4,5-benzenotetracarboxilato di-hidratado (2), bis(4-carboxifenilamonio) 1,4-di-hidrogeno-1,2,4,5-benzenotetracarboxilato (3) e bis(3-carboxipiridinio) 1,4-dihidrogeno- 1,2,4,5-benzenotetracarboxilato (4a,b). As estruturas cristalinas de todos os compostos foram determinadas por difração de raios X de monocristal a 120 K. O composto 1 cristaliza no grupo espacial P21/c enquanto 2 e 3 cristalizam no grupo P. O composto 4 foi observado em duas formas polimórficas que cristalizam nos grupos espaciais P (4a) e P21/c (4b). Ligações de hidrogênio intermoleculares são particularmente importantes na construção de arranjos supramoleculares incomuns. Adicionalmente, ligações de hidrogênio intramoleculares curtas e cristalograficamente assimétricas O-H...O foram observadas em 2, 4a e 4b. As distancias O...O sao 2,387(1); 2,423(1) e 2,385(1) A, respectivamente. 4a também apresenta uma ligação intermolecular O-H...O curta, em que a distancia O...O e 2,513(2) A. Refinamento de deformacao eletronica foi realizado em 4a usando funcões de deformação multipolares centradas nos núcleos atômicos e a distribuição de densidade eletrônica foi interpretada mediante a Teoria Quântica de Átomos em Moléculas, o que forneceu evidências a respeito do caráter parcialmente covalente das ligações de hidrogênio curtas nessa modificação polimórfica.
Abstract
Four organic salts derived of 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid (pyromellitic acid) have been synthesized: bis(3-aminopyridinium) 1,4-dihydrogen 1,2,4,5- benzenetetracarboxylate tetrahydrate (1), bis(3-carboxyphenilammonium) 1,4- dihydrogen 1,2,4,5-benzenetetracarboxylate dihydrate (2), bis(4-carboxyphenilammonium) 1,4-dihydrogen 1,2,4,5-benzenetetracarboxylate (3) andbis(3-carboxypyridinium) 1,4-dihydrogen 1,2,4,5-benzenetetracarboxylate (4a,b). Crystal structures of all compounds were determined by single-crystal X-ray diffraction at 120 K. Compound 1 crystallizes in the space group P21/c while compounds 2 and 3 crystallize in the group Pi. Compound 4 has been observed in two polymorphic formswhich crystallize in the space groups Pi (4a) and P21/c (4b). Intermolecular hydrogen bonds are particularly important to building uncommon supramolecular arrays. Additionally, crystallographically asymmetric intramolecular short O-H···O hydrogen bonds are observed in 2, 4a and 4b. The O···O distances are 2.387(1), 2.423(1) and2.385(1) A respectively. 4a also presents an intermolecular short O-H···O hydrogen bond in which the O···O distance is 2.513(2) A. Electron deformation refinement has been carried out in 4a by using multipolar atomic nucleus-centered deformation functions and the electron density distribution has been interpreted using Quantum Theory of Atoms in Molecules, which has given evidence of partly covalent character ofshort hydrogen bonds in this polymorphic modification
Assunto
Físico-química, Ácido nicotínico, Carga e distribuição elétrica, Ligação de hidrogênio
Palavras-chave
Ligação de hidrogênio curta, ácido, piromelítico, refinamento de densidade eletrônica