Generación en fase gaseosa y disociación inducida por colisión de complejos [Ni(H)(L)]+ y [Co(H)(L)]+ (L = melamina)

WALTER OLMEDO; MAXIMILIANO ROSSA

Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

El estudio de la estructura, las propiedades electrónicas y las reacciones en fase gaseosa de complejos conformados por cationes Ni+ y Co+ reviste particular interés en Catálisis heterogénea, debido a su amplia gama de reactividades hacia moléculas de variada naturaleza, especialmente hacia la activación de metano y pequeños hidrocarburos. Así, aunque el catión Ni+ aislado no es capaz de activar metano a temperatura ambiente en condiciones de colisión única, su coordinación con ligandos de capa abierta como el átomo de H, [NiH]+, incrementa notablemente su reactividad hacia metano en tales condiciones. La investigación en el campo tiene relevancia a nivel fundamental, ya que revela las propiedades reactivas intrínsecas del complejo metálico aislado, concebido como sitio individual catalíticamente activo, y sirve como modelo de catalizador de átomos individuales (single-atom catalyst). En este trabajo se informa la generación de complejos mixtos [Ni(H)(L)]+ y [Co(H)(L)]+ (L = melamina), que combinan ligandos de capa cerrada (melamina) y abierta (H), en condiciones de espectrometría de masas en tándem, y su fragmentación mediante Disociación Inducida por Colisión (CID). Los complejos [Ni(H)(L)]+ y [Co(H)(L)]+ se generaron a partir de soluciones con iguales concentraciones (1 ppm; solvente H2O:CH3OH 1:1) de melamina y cationes Ni2+ o Co2+, mediante una fuente de Ionización por Electrospay acoplada a un espectrómetro de triple cuadrupolo (Waters Xevo TQD). El complejo de melamina protonada, [LH]+, se generó en idénticas condiciones con fines comparativos. La mayoría de canales de CID (gas de colisión: Ar) observados para [Ni(H)(L)]+ y [Co(H)(L)]+ son compatibles con la fragmentación del ligando melamina, aunque a energías de colisión superiores a las requeridas para fragmentar [LH]+. Cálculos teóricos a nivel DFT (B3LYP/TVZP) de los complejos dicoordinados [Ni(H)(L)]+ y [Co(H)(L)]+ revelan que la carga positiva se encuentra mayormente localizada sobre los átomos metálicos, que establecen una interacción principalmente electrostática con ambos ligandos. La evidencia conjunta sugiere una baja labilidad del ligando melamina en los complejos estudiados, y una alta estabilidad relativa de los mismos frente a procesos colisionales a temperatura ambiente.