Estudio de la estructura cristalina y molecular de la sal formada por el ácido cis-4-aminociclohexanocarboxílico y el ácido trifluoroacético, empleando difracción de rayos-x.

Abstract

Se caracterizó estructuralmente la sal trifluoroacetato de cis-1-carboxiciclohexan-4-aminio, mediante la técnica de difracción de rayos-X de cristal único. El compuesto cristaliza en un sistema triclínico, en el grupo espacial P1 (No.2), con parámetros de celda a= 6,4058(17) Ǻ, b=9,016(3) Ǻ, c =10,747(3) Ǻ, α=71,458(9) °, β=75,099(9) ° y γ=85,932(9) °; con dos unidades fórmula por celda unidad (Z=2). Después de la reducción de la data hasta un conjunto único de 1.681 reflexiones observadas, la búsqueda de una solución estructural se realizó empleando los métodos directos implementados en el programa SHELXS, mientras que el refinamiento estructural se realizó por mínimos cuadrados empleando el programa SHELXL, cuyas figuras de mérito convergieron a valores de R1= 0,0724, wR= 0,2022 y S=1,040. Se analizaron las distancias para enlaces C=O, C-O, C-N, C-F, C-C. Realizando una búsqueda en la base de datos de Cambridge (CSD, 2019. Versión 5.40) para comparar las distancias obtenidas experimentalmente en este estudio con el promedio de las distancias reportadas y las distancias encontradas en estructuras generadas con los reactivos aminoácido cis-4-aminociclohexanocarboxílico y ácido trifluoroacético. Se encontró que el compuesto bajo estudio presenta un patrón de distancias acorde a las reportadas y son congruentes con un aminoácido en forma catiónica y un anión trifluoroacetato. El análisis concluye que: 1. En la estructura cristalina del trifluoroacetato de cis-1-carboxiciclohexan-4-aminio el catión se encuentra en conformación tipo silla. 2. Los sustituyentes p- en el anillo, están en posición axial el grupo carboxilo COOH y en ecuatorial el catión de amonio primario NH3+. 3. El movimiento térmico libracional del enlace C-F produce acortamiento de las distancias F1-C9 y F2-C9. Además, se observan elipsoides de temperatura con ejes grandes en los átomos de flúor acorde a los antecedentes encontrados y propios de movimiento térmico a la temperatura a la que se realizó la toma de datos. 4. Finalmente, el empaquetamiento cristalino está constituido por seis tipos de enlaces de hidrógeno: uno intramolecular no convencional C-H···O y el resto intermolecular donde destaca, el enlace no convencional C-H···F. Estos enlaces de hidrógeno generan nueve grafos que describen el empaquetamiento cristalino en forma de escaleras relacionadas por centros de inversión con grafo de orden superior R44 (24) × R55(25), encontrándose que el dímero cabeza cola de grafo R22(16) es la unidad básica de construcción. Un análisis de superficies de Hirshfeld en dnorm permitió identificar 2 nuevos enlaces, uno no convencional C-H···F y un contacto F···F los cuales generan un grafo R33 (10) que une escaleras adyacentes con lo cual se describe por completo el empaquetamiento cristalino de 69% en este nuevo material.