Síntesis, caracterización y estudio vibracional de p-trifluorometilsulfinilanilina

Abstract

Motivación: Nuestro principal interés en el estudio de las N-sulfinilaminas de fórmula general R?N=S=O (R=anillo aromático) con diferentes sustituyentes en el anillo aromático, se centra en sus propiedades estructurales, vibracionales y conformacionales. La presencia de dobles enlaces provee a este tipo de moléculas características cromofóricas que hacen que puedan ser utilizadas como sensores conformacionales. Estos compuestos pueden encontrarse en las formas configuracionales syn y anti en función de la disposición del enlace S=O con respecto al enlace C-N. Si bien se han reportado numerosos compuestos pertenecientes a esta familia, poco se conoce acerca de los efectos que provocan diferentes sustituyentes en el anillo aromático sobre los modos vibracionales del grupo funcional N=S=O. En este trabajo presentamos una caracterización utilizando espectroscopias de infrarrojo, Raman y resonancia magnética nuclear, espectrometría de masas y cálculos químico cuánticos a diferentes niveles de aproximación para p-trifluorometilsulfinilanilina con el fin de analizar la influencia que ejerce el grupo trifluorometilo en posición para al grupo ?N=S=O sobre las propiedades estructurales y vibracionales.Resultados y Conclusiones: p-trifluorometilsulfinilnilina es una sustancia altamente higroscópica y corrosiva, obtenida con un rendimiento del 96% a través de la reacción de la p-trifluorometilanilina y cloruro de tionilo. Los espectros experimentales revelan la presencia de un único confórmero, la forma syn, pesea ser la forma estéricamente menos favorable. Estos espectros se compararon con los obtenidos mediante cálculos químicos cuánticos a diferentes niveles de teoría. El análisis de orbitales naturales de enlace (NBO) confirma que pese los impedimentos estéricos, el confórmero syn es el más estable como consecuenciade interacciones orbitales energéticamente más favorables en esta forma que en la anti. En cuanto a la influencia del grupo CF3 en las frecuencias vibracionales del grupo N=S=O, se observó una disminución en los valores de las frecuencias de los estiramientos simétrico y antisimétrico con respecto al homólogo sin sustituir, la sulfinilanilina. Estos cambios pueden comprenderse al analizar las posibles estructuras de resonancia para esta molécula, considerando cómo los efectos inductivos y mesoméricos determinan que diferentes enlaces químicos se refuercen o debiliten según la posición en la que se encuentre el grupo funcional sustituyente del anillo aromático.