Propiedades Fundamentales de la Interacción CH···O: ¿Es un Verdadero Puente de Hidrógeno?

Se utilizan cálculos ab initio para analizar la interacción CH···O entre FnH3-nCH como donador de protones y H2O, CH3OH y H2CO como aceptores. La interacción es bastante débil con CH4 como donador, pero se incrementa en 1 kcal/mol con cada F añadido al donador. La interacción CH···O se comporta de manera muy similar a un puente de hidrógeno convencional OH···O en la mayoría de los aspectos, incluyendo los cambios en la densidad electrónica que acompañan a la formación del enlace y las magnitudes de los diversos componentes de la energía de interacción. Los dos tipos de puentes de hidrógeno también gravitan hacia una geometría de equilibrio similar y son comparativamente sensibles a las deformaciones desde esa estructura. En un sentido cuantitativo, aunque tanto CH···O como OH···O prefieren una configuración lineal, el primero es algo más fácil de doblar y es menos sensible a los estiramientos desde su longitud de puente de hidrógeno de equilibrio. Mientras que se ha demostrado que el enlace OH se estira y experimenta un corrimiento hacia el rojo en su frecuencia vibracional al formarse un puente de hidrógeno, el enlace CH de las moléculas estudiadas aquí sigue la tendencia opuesta, una contracción y un corrimiento hacia el azul. El análisis demuestra que este patrón opuesto no se debe a ninguna distinción fundamental entre las dos interacciones, ya que los mismos conjuntos de fuerzas están actuando en ambas. Se concluye que la interacción CH···O puede, de hecho, ser categorizada como un verdadero puente de hidrógeno.