Efecto del sustituyente CF3 sobre las propiedades conformacionales y vibracionales de sulfinilanilinas

Abstract

Introducción: Las moléculas que poseen un grupo CF3 son muy interesantes debido a que el grupo trifluorometilo puede mejorar dramáticamente su estabilidad química y metabólica. Por lo tanto, el desarrollo de métodos eficientes para la introducción selectiva de dicho grupo funcional en moléculas orgánicas se ha convertido en uno de los temas candentes de la química orgánica moderna. En las sulfinilanilinas, compuestos de fórmula general RN=S=O (R = anillo aromático), la inclusión de este grupo como sustituyente puede brindar cambios notables en las propiedades físicas, químicas y biológicas de las moléculas, haciéndolas adecuadas para diversas aplicaciones en las áreas de productos farmacéuticos y agroquímicos industriales. A estudios previos realizados por nuestro grupo de trabajo acerca del isómero para, se añade ahora el análisis del efecto que ocasiona el grupo CF3 en las posiciones orto y meta del anillo aromático, especialmente en los modos vibracionales del grupo sulfinilo. En este trabajo se presenta una caracterización utilizando espectroscopias FTIR, Raman y RMN, GC/MS, análisis elemental y cálculos químico-cuánticos a diferentes niveles de aproximación de los isómeros o-ArNSO y m-ArNSO cuyas propiedades se contrastarán con las reportadas previamente para el isómero para [1]. Resultados: Todas las caracterizaciones confirman la obtención de los compuestos de interés, en tanto que los espectros calculados concuerdan con los obtenidos experimentalmente. El análisis de los espectros revela que la presencia del grupo CF3 en las posiciones orto y meta del anillo aromático modifica las frecuencias vibracionales del grupo N=S=O con respecto al isómero para. Esto puede comprenderse al analizar las posibles estructuras de resonancia, considerando cómo los efectos inductivos y mesoméricos determinan que diferentes enlaces químicos se refuercen o debiliten según posición en que se encuentre el grupo funcional sustituyente del anillo aromático. Conclusiones: De acuerdo con los cálculos de energía para los posibles confórmeros y teniendo en cuenta el número de bandas vibracionales observadas en los espectros experimentales, la forma más estable posee una configuración syn del enlace C-N respecto del enlace S=O y geometría CS favorecida por la conjugación entre el sistema π del grupo N=S=O y el anillo aromático, así como también por una débil interacción intramolecular C-HO entre el átomo de oxígeno del grupo N=S=O y un átomo de hidrógeno en posición orto del anillo aromático. En cuanto a la influencia del grupo CF3 en las frecuencias vibracionales del grupo N=S=O en los isómeros o- y mtrifluorometilsulfinilanilina, se observó una disminución en los valores de las frecuencias de los estiramientos antisimétrico y simétrico con respecto al isómero para.