Espectro IR del catión H5O2+ en el contexto de disolvatantes de protones L−H+−L

El ion H(5)O(2)(+) ha sido estudiado en entornos de clorocarbono, benceno y aniones débilmente coordinadores para cerrar la brecha entre las investigaciones en fase gas y las del fase condensada tradicional. Se forman cationes simétricos del tipo H(5)O(2)(+) x 4Solv a través de enlaces H con los grupos terminales O-H. En el espectro infrarrojo, las vibraciones nu(s)OH y nu(as)OH se comportan de manera similar a las de las moléculas de agua comunes: cuanto más fuerte es la interacción de enlace H con el entorno, menor es el desplazamiento de frecuencia. Se identifica un patrón consistente de bandas IR del grupo central O-H(+)-O, independientemente de la fuerza de la interacción de H(5)O(2)(+) con su entorno. Se desarrollan tres bandas intensas: a (860-995 cm-1), b (1045-1101 cm(-1)) y c (1672-1700 cm(-1)), así como dos bandas débiles, d (aproximadamente 1300 cm(-1)) y e (aproximadamente 1400-1500 cm(-1)). Estas bandas características son altamente representativas de las vibraciones del grupo O-H-O sin importar la carga formal. Se observan en disolvatantes de protones simétricos del tipo L-H(+)-L, donde L es un donante de átomo O (alcohol, éter, cetona, fosfato, etc.), y en sales ácidas A-H-A(-) (A(-) = oxianión). Lo común es la equivalencia de los dos átomos de O, una corta distancia O...O (ca. 2.40 Angstrom) y un pozo potencial de fondo plano para el protón puente, es decir, un enlace H corto, fuerte y de baja barrera. Se sugieren asignaciones para las bandas a-e en un intento de resolver inconsistencias entre los datos experimentales y calculados.