Estudio de la estructura cristalina y molecular del ácido 2-amino-1-ciclopenteno-1-ditiocarboxílico.

Abstract

Se caracterizó estructuralmente el ácido 2-amino-1-ciclopenteno-1-ditiocarboxílico, mediante la técnica de difracción de rayos-X de cristal único. El compuesto cristaliza en un sistema monoclínico, con grupo espacial C2/c (No. 15), con parámetros de celda a= 12,218 (2) A°, b= 10,3282 (2) A°, c= 13,278(2)A° , β (°) 113.973(3) y con ocho unidades fórmula por celda unidad ( ). Después de la reducción de la data hasta un conjunto único de 1578 reflexiones, se verificó la buena calidad de esta a través del valor de auto consistencia Rint= 3,1%. La caracterización 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 = 0,0532, wR = 0,1510 y S =1,11. Se analizaron las distancias para enlaces C=N, C-N y C=C, 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. Se encontró que el compuesto bajo estudio presenta un patrón de distancias inusuales, con distancias de enlaces dobles mayores que las promedio y distancias de enlaces sencillos menores que las promedio. El análisis concluye que: 1. La estructura cristalina del ácido 2-amino-1-ciclopenteno-1-ditiocarboxílico existe en forma de amino en conformación tipo sobre, con ángulo de intersección entre los planos formados por N1C5C1C6 y C2C3C4 de 10,7(3)°. 2. El movimiento térmico libracional de la tapa del sobre del anillo de 5 miembros produce acortamiento de las distancias C2-C3 y C3-C4. 3. Hay un efecto de deslocalización de carga por la formación de un enlace de hidrógeno intramolecular N1—H2···S2. El hidrógeno H2 del grupo amino se orienta espacialmente hacia S2 para formar un enlace de hidrógeno intramolecular que permite hiperconjugación con participación del par electrónico libre de N1, y los enlaces π: C5=C1 del anillo ciclopentenilo y C6=S2 del grupo carboditioato, conformando un sistema conjugado que deslocaliza la carga sobre el anillo plano de 6 miembros que se forma emulando un anillo bencénico. Finalmente, el empaquetamiento cristalino está constituido por interacciones de enlaces de hidrógeno tipo intermolecular N1—H3···S2, que forma cadenas extendidas a lo largo del eje b, descritas por los grafos C (6 ) y C 1/2 (4 ). Estas cadenas interactúan entre sí a través de interacciones π…π a pares entre los enlaces dobles C1=C5 de moléculas vecinas, obteniéndose un índice de empaquetamiento KPI de 67,6%.