Investigadors del Departament de Química Física de la Universitat Jaume I de Castelló i de la Universitat Pierre i Marie Curie de París han descrit una nova metodologia que permet, basant-se en observables físics que es poden mesurar, recuperar la descripció d’una reacció química a partir de les transferències d’electrons que formen els enllaços, dotant, així, de fonament les descripcions tradicionals dels mecanismes de les reaccions. El treball s’il·lustra amb alguns exemples paradigmàtics.
La natura del vincle químic, un dels conceptes fonamentals dins de la química, és, avui dia, molt controvertida, perquè no existeix una definició única i precisa en què estiguen d’acord químics i físics. No obstant això, conèixer la distribució de la densitat d’electrons durant una reacció química pot proporcionar dades fonamentals per a comprendre-la i controlar-la i és, a la fi, un dels objectius principals de la química.
En el treball, els investigadors han aplicat la teoria de l’evolució de l’enllaç (Bonding Evolution Theory-BET), que té com a objectiu explicar els processos de formació i trencament dels enllaços químics, i han recuperat les fletxes usades per a descriure els reordenaments electrònics, proporcionant bases físiques detallades per a aquest tipus de representació en el marc de la mecànica quàntica.
La investigació ha requerit l’extensió de les relacions entre els conceptes de química tradicionals i els de mecànica quàntica i han trobat que la BET, que combina l’anàlisi topològica de la funció de localització d’electrons (ELF) i la teoria de catàstrofes (CT) de Thom, proporciona un sòlid mètode que ofereix informació sobre el mecanisme molecular dels processos de formació d’enllaços químics.
L’article «Curly arrows, electron flow, and reaction mechanisms from the perspective of the bonding evolution theory» dels professors Juan Andrés, Patricio González-Navarrete i Vicent Sixte Safont de la Universitat Jaume I de Castelló i Bernard Silvi de la Universitat Pierre i Marie Curie de París ha sigut elegit com a «hot article» 2017 per la revista Physical Chemistry Chemical Physics, una de les revistes capdavanteres d’aquest àmbit, on ocupa el tercer lloc en la llista dels articles d’investigació particularment interessants o significatius.
Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) és una revista internacional per a la publicació de treballs originals d’avantguarda en química física, fisicoquímica i química biofísica editada per la Royal Society of Chemistry. Per a ser publicats, els articles han d’incloure nous coneixements significatius sobre la química física, i aquest és el criteri més important avaluat per revisors i editors.
«Curly arrows, electron flow, and reaction mechanisms from the perspective of the bonding evolution theory». Juan Andrés, Patricio González-Navarrete, Vicent Sixte Safont i Bernard Silvi (Departament de Química Física i Analítica. Universitat Jaume I i Laboratoire de Chimie Théorique de la Université Pierre et Marie Curie de París, UPMC). Physical Chemistry Chemical Physics, 2017, 19, 29031-29046. DOI: 10.1039/ C7CP06108K.
http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2017/cp/c7cp06108k?page=search