Un complejo de iones neutros en química es un agregado de un ión con una o más moléculas neutras en el que al menos uno de los socios tiene un grado de libertad de rotación alrededor de un eje perpendicular a la dirección intermolecular [1] En química, la disociación de una molécula en dos o más fragmentos puede tener lugar en la fase gaseosa , siempre que haya suficiente energía interna para superar las barreras necesarias .
Durante muchos años, se asumió que los fragmentos de una disociación en fase gaseosa simplemente se separan. En 1958, Allan Maccoll sugirió que la descomposición de haluros de alquilo (RX) podría tener lugar mediante la intermediación de pares de iones , [R + X - ], en los que los fragmentos cargados ya no estaban unidos covalentemente sino que se mantenían unidos por atracción electrostática . [2] Maccoll y colaboradores examinaron posteriormente los efectos de los isótopos del cloro en la descomposición térmica del cloroetano y concluyeron que los datos no respaldaban esa interpretación;[3] sin embargo, había proporcionado el germen de una idea que se hizo realidad dos décadas más tarde en el estudio de la descomposición de moléculas cargadas eléctricamente.
A fines de la década de 1970, tres grupos de investigación, en Inglaterra, [4] Estados Unidos, [5] y Francia [6] , proporcionaron de manera independiente evidencia de la aparición de complejos ión-neutro (a veces llamados complejos ión-dipolo o complejos ión-molécula ) en las disociaciones unimoleculares de iones positivos en las condiciones asociadas con la espectrometría de masas (es decir, como especies aisladas en el vacío). La idea general es que una especie cargada, RY + , puede dar lugar a fragmentos de disociación a través de un complejo transitorio, [R + Y], en el que la pareja cargada eléctricamente, R + , puede sufrirreordenamientos moleculares al mismo tiempo que gira en relación con el socio neutral, Y. De manera similar, el socio neutral, Y, también puede rotar en relación con el socio cargado, además de tener la capacidad de intercambiar Hidrógenos y energía interna con él.
Más recientemente, varios grupos de investigación han proporcionado evidencia que revive la hipótesis original de Maccoll, pero con la variación de que los fragmentos que permanecen en presencia unos de otros no están cargados eléctricamente. [7] En otras palabras, las disociaciones de una molécula neutra RX pueden tener lugar en la fase gaseosa mediante la intermediación de pares de radicales [R · X · ], donde X · puede ser tan pequeño como un átomo de hidrógeno. En la fase gaseosa, estos productos intermedios se denominan a menudo radicales itinerantes . [8]