El trimetilenmetano (a menudo abreviado TMM ) es un compuesto químico con fórmula C
4H
6. Es una molécula libre neutra con dos enlaces de valencia insatisfechos , por lo que es un radical libre altamente reactivo . Formalmente, puede verse como una molécula de isobutileno C
4H
8con dos átomos de hidrógeno eliminados de los grupos metilo terminales .
La estructura electrónica del trimetilenmetano se discutió en 1948. [1] [2] Es una molécula neutra de cuatro carbonos que contiene cuatro orbitales moleculares pi. Cuando está atrapado en una matriz sólida a unos 90 K (−183 °C), los seis átomos de hidrógeno de la molécula son equivalentes. Por lo tanto, puede describirse como zwitterión o como el hidrocarburo conjugado más simple al que no se le puede dar una estructura de Kekulé . Se puede describir como la superposición de tres estados:
Tiene un estado fundamental triplete ( 3 A 2 ′/ 3 B 2 ) y, por lo tanto, es un dirradical en el sentido más estricto del término. [3] Los cálculos predicen una molécula plana con triple simetría rotacional, con longitudes de enlace aproximadas de 1,40 Å (C–C) y 1,08 Å (C–H). El ángulo H–C–H en cada metileno es de aproximadamente 121°. [1]
De los tres estados excitados singulete , el primero, 1 1 A 1 (1,17 eV sobre el suelo), es un dirradical de capa cerrada con geometría plana y simetría triple ( D 3h ) completamente degenerada. El segundo, 1 1 B 2 (también a 1.17 eV), es un radical de capa abierta con un equilibrio simétrico D 3h entre tres geometrías iguales; cada uno tiene un enlace C-C más largo (1,48 Å) y dos más cortos (1,38 Å), y es plano y bilateralmente simétrico excepto que el metileno más largo está torcido 79° fuera del plano ( simetría C 2 ). El tercer estado singlete, 2 1 A 1 /1 A 1 ′ (3.88 eV), es también un D 3h -equilibrio simétrico de tres geometrías; cada uno es plano con un enlace C-C más corto y dos más largos ( simetría C 2ν ). [1]
Los siguientes estados de mayor energía son los tripletes degenerados, 1 3 A 1 y 2 3 B 2 (4,61 eV), con un electrón excitado; y un estado de quinteto, 5 B 2 (7,17 eV), con los orbitales p ocupados por electrones individuales y simetría D 3h . [1]
El trimetilenmetano se obtuvo por primera vez a partir de la fotólisis del compuesto diazo 4-metileno-Δ 1 -pirazolina con expulsión de nitrógeno, en una solución vítrea diluida congelada a -196 °C (77 K). [3]