“ Difracción de Rayos X ” Everardo Jaime Adán Seminario de Fuerzas Intermoleculares C 1 2 Detector Objeto Luz visible Imagen magnificada 3 Haces difractados Cristal Patrón de dispersion en el Espacio Recíproco Filamento Electrones Detector CCD Tubo de Rayos X 4 En fase, intensidad alta Parcialmente en fase Fuera de fase, intensidad cero 5 Orificio pequeño Orificio grande Espacio real Espacio recíproco 6 Vectores y ángulos en la celda unitaria Espacio real Espacio recíproco 7 8 2q, h, k, l, I (hkl ) Información obtenida del experimento de Rayos X 9 2q, h, k, l, I (hkl ) Ley de Bragg nl = 2 dhkl senq 10 2q, h, k, l, I (hkl ) nl = 2 dhkl senq æ 1 ö æ h ö2 æ k ö2 æ l ö2 ç ÷ = ç ÷ +ç ÷ +ç ÷ è dhkl ø è a ø è b ø è c ø 11 1 r ( xyz) = S S S F ( hkl ) coséë2p ( hx + ky+ lz) - a ( hkl )ùû VC hkl I (hkl ) » F(hkl) 2 a, fases 12 Métodos Directos, técnicas analíticas Patterson P ( uvw) = 2 1 S S S F ( hkl ) cos2p ( hu+ kv+ lw) VC hkl Átomo pesado 13 14 15 • Usando una base de datos cristalográfica (CSD Cambridge) es posible identificar fragmentos moleculares que son aptos para realizar una interacción intermolecular: SINTONES SUPRAMOLECULARES • Analizando una serie de datos en la base es posible establecer intervalos de distancias y ángulos para las diferentes interacciones intermoleculares G. R. Desiraju, J. J. Vittal, A. Ramanan, Crystal Engineering A Textbook, World Scientific, 2011. 16 Los enlaces OHH de naturaleza más fuerte tienen un rango más cerrado de distancias y ángulos de enlace OHH en dímeros de ácidos carboxílicos G. R. Desiraju, J. J. Vittal, A. Ramanan, Crystal Engineering A Textbook, World Scientific, 2011. X-HA CHH en compuestos carbonílicos α,β-insaturados 17 Ángulos de enlace para grupos OHO *n/senθ *1/senθ, correción del cono En el estado cristalino la tendencia en los ángulos de los enlaces de hidrógeno es hacia la linealidad 18 Distancias de enlace HA, agua como donador X-HA Aceptores n HA Aceptores n HA XA XA 19 • Análisis de distribuciones de densidad de carga • RAYOS X, Cálculos teóricos de alto nivel • PM3, AIM 20 Rayos X PM3 21 • Información que brinda un análisis de Rayos X: Estereoquímica Distancia Ángulos Bibliografia: J. P. Glusker, K. Trueblood, Crystal Structure Analysis A Primer, Oxford University Press, 2010. G. R. Desiraju, J. J. Vittal, A. Ramanan, Crystal Engineering A Textbook, World Scientific, 2011. 22 23