Ciclación Diels–Alder de Ciclopentadieno a C60 y Si60 y Sus Contrapartes Endohedrales Li+.

El silicio y el carbono son elementos ubicados en el grupo 14 de la tabla periódica. A pesar de algunas similitudes entre estos dos elementos, las diferencias en reactividad son importantes, y mientras que el carbono es un elemento central en todas las formas de vida conocidas, el silicio se encuentra raramente en sistemas biológicos. Aquí, investigamos la reacción de ciclación Diels–Alder del ciclopentadieno (CP) y el ciclopentasildieno (CPSi) con fulerenos C60, Li+@C60, Si60 y Li+@Si60 utilizando métodos de teoría de funcionales de densidad. Los resultados revelan tendencias cinéticas y termodinámicas distintas que rigen la reactividad y selectividad. Para C60, la ruta 6,6 es cinéticamente y termodinámicamente favorecida, mientras que para Si60, la ruta 5,6 es preferida termodinámicamente pero no cinéticamente. La introducción de cationes de litio aumenta la reactividad de ambos C60 y Si60. El análisis de descomposición de energía (EDA) revela la importancia de los componentes de la energía de interacción entre CPSi y los fulerenos correspondientes. Los hallazgos brindan información sobre la interacción de la estructura electrónica, la reactividad del sustrato y la electrofilicidad de los fulerenos en las reacciones de ciclación.