Identificación de patrones característicos en los espectros infrarrojo de los confórmeros de resorcinarenos
Cargando...
Autores
Director
Tipo de contenido
Editor
Document language:
Español
Fecha
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Documentos PDF
Resumen
En el presente trabajo se evaluó el uso de la espectroscopía infrarroja como una herramienta analítica accesible y eficaz para la identificación y diferenciación conformacional de calix[4]resorcinarenos, con énfasis en los confórmeros tipo corona y silla, a partir del análisis estructural de estos macrociclos, se destacó su naturaleza no plana y la existencia de múltiples isómeros conformacionales, cuya estabilidad depende principalmente de la disposición espacial de las unidades de resorcinol y de la configuración relativa de los sustituyentes en los puentes metino, se resaltó que los resorcinarenos sustituidos con aldehídos alifáticos tienden a adoptar preferentemente la conformación tipo corona, mientras que aquellos derivados de aldehídos aromáticos favorecen la conformación tipo silla.
Desde el punto de vista espectroscópico, el estudio se centró en la región de la huella dactilar del espectro infrarrojo (1500–400 cm⁻¹), donde predominan las vibraciones esqueléticas y los modos vibracionales altamente sensibles a la estructura global de la molécula, mediante el análisis comparativo de espectros de una serie de resorcinarenos alifáticos previamente caracterizados como coronas, se identificó de manera consistente una banda ubicada entre 1190 y 1215 cm⁻¹, atribuida a una vibración esquelética asociada al puente metino y al movimiento concertado del macrociclo, esta señal mostró una notable reproducibilidad independientemente de la longitud de la cadena alifática, aunque con ligeros desplazamientos atribuibles a efectos estéricos y al entorno molecular.
Posteriormente, la comparación entre resorcinarenos alifáticos y aromáticos con conformación tipo corona permitió confirmar la presencia de esta banda dentro del mismo intervalo espectral, lo que sugiere que dicha señal no depende exclusivamente de la naturaleza del sustituyente, sino del confórmero adoptado por el macrociclo, posteriormente el análisis se extendió a parejas de compuestos para los cuales se disponía de ambos confórmeros, corona y silla, evidenciando un desplazamiento sistemático de la señal patrón hacia mayores números de onda en el confórmero tipo silla. En general, las coronas presentaron la banda característica alrededor de ~1190–1205 cm⁻¹, mientras que las sillas la exhibieron desplazada hacia ~1205–1215 cm⁻¹, lo que indica que la conformación silla absorbe mayor energía, coherente con su menor estabilidad relativa, los resultados demuestran que el análisis detallado de la región de huella dactilar y en particular de las vibraciones esqueléticas asociadas al puente metino, permite establecer un patrón espectral confiable para la diferenciación conformacional de calix[4]resorcinarenos. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
In the present work, the use of infrared spectroscopy was evaluated as an accessible and effective analytical tool for the identification and conformational differentiation of calix[4]resorcinarenes, with particular emphasis on the crown and chair conformers. Based on the structural analysis of these macrocycles, their non-planar nature and the existence of multiple conformational isomers were highlighted, whose relative stability depends mainly on the spatial arrangement of the resorcinol units and on the relative configuration of the substituents at the methine bridges. It was emphasized that resorcinarenes derived from aliphatic aldehydes preferentially adopt the crown conformation, whereas those obtained from aromatic aldehydes tend to favor the chair conformation.
From a spectroscopic standpoint, the study focused on the fingerprint region of the infrared spectrum (1500-400 cm⁻¹), where skeletal vibrations and vibrational modes that are highly sensitive to the overall molecular architecture predominate. Through a comparative analysis of the infrared spectra of a series of aliphatic resorcinarenes previously characterized as crown conformers, a band consistently located in the 1190–1215 cm⁻¹ range was identified. This absorption was attributed to a skeletal vibrational mode associated with the methine bridge and the concerted motion of the macrocyclic framework. The band exhibited remarkable reproducibility regardless of the length of the aliphatic chain, although slight shifts were observed and attributed to steric effects and variations in the molecular environment. Subsequently, comparison between aliphatic and aromatic resorcinarenes adopting the crown conformation confirmed the presence of this band within the same spectral interval, suggesting that this signal does not depend exclusively on the nature of the substituent but rather on the conformer adopted by the macrocycle. The analysis was further extended to pairs of compounds for which both crown and chair conformers were available, revealing a systematic shift of the characteristic band toward higher wavenumbers in the chair conformer. In general, crown conformers exhibited this diagnostic absorption around ~1190–1215 cm⁻¹, whereas chair conformers showed it shifted to ~1205–1215 cm⁻¹, indicating that the chair conformation absorbs at higher energy, consistent with its lower relative stability. Overall, the results demonstrate that a detailed analysis of the fingerprint region, particularly the skeletal vibrations associated with the methine bridge, allows the establishment of a reliable spectroscopic pattern for the conformational differentiation of calix[4]resorcinarenes.
Descripción
ilustraciones a color, diagramas
Palabras clave propuestas
Términos Normalizados
ESPECTROSCOPIA DE INFRARROJOS; Infrared spectroscopy; ESPECTROSCOPIA CERCANO A INFRARROJOS; Near infrared spectroscopy; COMPUESTOS MACROCICLICOS; Macrocyclic compounds; COMPUESTOS HETEROCICLICOS; Heterocyclic compounds; ISOMEROS NUCLEARES; Nuclear isomers; 540 - Química y ciencias afines; 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería