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Juan Carlos GilGastón GiribetFrancis VillatoroHéctor Socasmodos vibracionales dimetilsulfurotorsión grupo metil espectroscopiaseñal artículo científico 7 micrasespectroscopía infrarroja molécula dmsespectros del dimetilsulfuro artículofricción metilo azufre metilo infrarrojometilos respecto azufre micrasdeformación simétrica hidrógenos metilomomento dipolar molécula dimetilsulfurovibraciones infrarrojo moléculamolécula como paraguas taburetetorsión antisimétrica dos metilosestiramiento simétrico carbono azógenosespectroscopía infrarroja aumento dipolarmodo propio molécula momento dipolardimetilsulfuro comparación agua oxigenadaazufre metilo dimetilsulfuromolécula dimetilsulfuro grupos azufredimetilsulfuro estructura tridimensionalángulo dmds entre noventa y cien gradosmoléculas dmds único eje de rotaciónmodos vibracionales dimetildisulfurotorsión grupos metiloquios simetría ac2flexión enlace azufre metilo dmsdeformación dos azufres infrarrojo 105 micrasajuste modelo fitting banda 105 dimetildisulfurotorsión interna molécula momento dipolarestiramiento simétrico doble enlacedimetilsulfuro formación biogénica tierradimetilsulfonio propionato regulación osmóticaDMSsimetría AC2Juan Carlos Gildimetilsulfuro (DMS)K2-18bGastón GiribetTierradimetildisulfuro (DMDS)Ramanespectroscopía Raman7 micrasCH3grupo de simetría C2VHéctor SocasH2O2Max PlanckJuan CaciendoNietzsche
Modos vibracionales dimetildisulfuro
Con
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Juan Carlos Gil explica los modos vibracionales activos y no activos en el dimetildisulfuro (DMDS), comparándolos con el dimetilsulfuro (DMS) y haciendo referencia a un artículo científico.
…de eventualmente hacer raman en contra exoplanetas Y me dijo que vete tú a saber si con un blazar o con un maser, con algo que concentrase, bueno, también yo le forcé un poquito Pero claro, absolutamente, quiero decir, un poquito más exótico todavía de Lo que estamos pensando. Bueno, ¿qué modos en la molécula de DMS son activos entonces en infrarrojo? Pues el primero, la torsión del grupo metil, ¿vale? Esta torsión así, voy a hacer movimientos con las manos porque en espectroscopia si eres doble manco no tienes futuro. Aparece en tierra a 7,3 micras, con lo cual podría corresponder a la señal que aparece en el artículo que se adivina a 7 micras. Luego tenemos el bamboleo de uno de Los dos metilos respecto del azufre, de uno solo, ¿vale? Este en tierra, con nuestras condiciones aquí, aparece a 9,8 micras, que también es compatible con el ruidaco del espectro del artículo. Luego tenemos la fricción metilo-azufre-metilo, el ángulo de la moleculita abriéndose, que es semejante al anterior; también aparece en infrarrojo, aparece más o menos a la misma frecuencia, además de forma mucho menos intensa, con lo cual no es de esperar que aquí se vea. Y finalmente tenemos la deformación simétrica, ahora me fijo en los hidrógenos; la deformación simétrica de los hidrógenos del metilo. Esto es el carbono, mi mano, y si vibran de forma simétrica los tres de un único lado, eso afecta al momento dipolar de la molécula y es activo en infrarrojo. Es como un paraguas o como un tridente, como un taburete de tres patas, si quieres que se abre y se cierran. Y este, de nuevo en tierra, aparece a 7 micras. ¿Qué modos no son, por tanto, activos en infrarrojo? Los que te dejan la molécula con el mismo aumento dipolar, es decir, que son muy asimétricos, que serían la torsión antisimétrica de los dos metilos. Este modo de aquí es un modo propio de la molécula y deja en el momento en que tú le mires el momento dipolar es el mismo y el estiramiento simétrico de los dos enlaces carbono-azógenos, este también es fundamental, ese no aparece en infrarrojo Bueno, los que he dicho que aparecían estaban en torno a 7 y a 10 micras, se ven, se adivinan si miras con mucha intensidad o si quieres verlo de esa forma en el espectro ¿Qué es el dimetil disulfuro? Tú lo decías Héctor, en vez de un azufre, en medio de los dos metilos tienes dos azufres, por lo tanto si quieres cuatro grupos y por eso forzaba la comparación de antes del dimetil disulfuro con el agua, porque así me permite hacer la analogía que esto sería como el agua oxigenada H2O2, tenemos cuatro grupos, dos azufres y dos metilos en este caso. De hecho hay un mayor perecido porque tanto esta molécula dimetildisulfuro como el agua oxigenada en contra de lo que a priori podría parecer no son planas. Los dos laditos se molestan y la conformación más estable tiene un angulito, o sea que son moléculas que están un poquito abiertas, como un libro semiabierto En el agua oxigenada este ángulo es de 111 grados y en el DMDS de nuevo en tierra entre 90 o 100, es parecida Por eso las moléculas estas, el DMDS en particular, tiene un único eje de rotación, es la única simetría que tiene, en el ángulo central así, no tiene otras aunque lo parezca, ¿Vale? Y por tanto son solo de simetría AC2. Los modos activos en simetría AC2 son la torsión de los grupos metiloquios y la flexión del enlace azufre metilo que os comentaba antes, igual que en el DMS y aparece uno nuevo muy característico del dimetildisulfuro que es la deformación de los dos azufres. Tenemos dos azufres en medio y esta deformación es muy intensa en infrarrojo y aparece a 10,5 micras, que es así que yo la veo bien en el artículo. Es muy ancha, pero si me trato de olvidar de los azules, los azules es su modelo, del fitting, del ajuste a su modelo, esta banda en 10,5 del dimetildisulfuro a mí me parece razonable. Bueno, hay otros modos no activos del dimetildisulfuro. Como la torsión interna de la molécula, como si coges una toalla y la intentas secar, esa te deja siempre el momento dipular sin cambio, por tanto no es activo, y el estiramiento simétrico del doble enlace es ese. En la Tierra, decíamos, y voy a apuntar un poquito más, el dimetilsulfuro solo se forma en condiciones biogénicas, es decir. lo genera el fitoplacton, es un precursor de una molécula que se llama dimetilsulfonio propionato Lo he buscado en la literatura, que usan estos bichitos para la regulación osmótica y como antioxidante De tal forma que cuando estos pequeños organismos se mueren, este DMSP se degrada Hay dos vías distintas, una va a una cosa que no nos interesa, la otra va al dimetilsulfuro Pasa al océano, del océano sale a la atmósfera, donde es oxidado en nuestro planeta pero de forma muy eficiente porque nuestra atmósfera es muy oxidante. Tenemos oxígeno, ozono y radicales hidroxilos sueltos y esto por tanto genera dióxido…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil, recordando sus orígenes como químico, explica las características espectroscópicas y la simetría del dimetilsulfuro (DMS).
Habla: Juan Carlos GilSignificado #10simetría del grupo c2v dimetilsulfuroespectroscopia infrarrojo grupos ch3características espectroscópicas juan carlos gil…tomando café en el mundo isiánico K2-18b. Bueno, esta molécula, Juan Carlos, puedes hablarnos un poco de ella porque es la clave de que esto haya tenido tanta repercusión, porque hay quien dice que es un biomarcador y que solo la generan los seres vivos. Pues te lo decía fuera de micrófono, me he puesto la camiseta de químico recordando mis orígenes y he aprovechado para mirar los grupos de simetría y qué cosas son activas en infrarrojo y demás. Bueno, el dimetilsulfuro DMS es dos metilos, grupos CH3, enlazados por un azufre en medio. Espectroscópicamente, de alguna forma, se puede tratar como si los metilos fuesen una bolita. Luego hago una puntualización, con lo cual tiene a todos los efectos simetría del grupo de simetría C2V, que significa que tiene un eje de rotación de 180 grados, es como un angulito, ¿no? Un eje de rotación de 180 grados y dos planos de simetría, uno del que forman parte los tres átomos y el perpendicular en el centro de la moleza. Has dicho 180 grados. Sí, el eje de rotación pasa de esta configuración a la contraria. Ah, vale. Hay un único…
Juan Carlos Gil continúa explicando las propiedades del dimetilsulfuro (DMS), comparándolo con el agua y detallando cómo sus modos vibracionales se manifiestan de manera diferente en espectroscopía infrarroja y Raman.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #8 · Palabras #4dimetilsulfuro propiedades como el aguaespectroscopía infrarroja modos rotavibracionalesraman polarizabilidad molecularvibraciones antisimétricas en infrarrojovibraciones simétricas en raman…del que forman parte los tres átomos y el perpendicular en el centro de la moleza. Has dicho 180 grados. Sí, el eje de rotación pasa de esta configuración a la contraria. Ah, vale. Hay un único eje aquí y es C2, no es C3, que sería un triángulo, etc. ¿Vale? Es decir, es semejante con esa puntualización al agua, por eso hacía la broma, ¿vale? Es como un grupo central y dos idénticos a los lados, grupo C2B. En el infrarrojo, recordemos, aparecen los modos rotavibracionales que hacen cambiar el momento dipolar de una molécula. En Raman, que alguna vez lo hemos mencionado aquí, los modos que aparecen son los que cambian su polarizabilidad. Si queréis el campo eléctrico inducido así en el infrarrojo, la mayor parte de las vibraciones de los movimientos de la molécula que aparecen son antisimétricas; en infrarrojo mediante que en Raman tienden a ser simétricas, por eso. son buenas técnicas complementarias Pero desafortunadamente no podemos hacer Raman AK-218B porque eso supondría iluminarle con un láser monocromático potentísimo y observar la pequeñísima fracción de luz que sale de forma inelástica, no Reilig y además a 90 o…
Juan Carlos Gil explica los modos vibracionales activos y no activos en el dimetildisulfuro (DMDS), comparándolos con el dimetilsulfuro (DMS) y haciendo referencia a un artículo científico.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1modos vibracionales dimetilsulfurotorsión grupo metil espectroscopiaseñal artículo científico 7 micrasespectroscopía infrarroja molécula dmsespectros del dimetilsulfuro artículofricción metilo azufre metilo infrarrojometilos respecto azufre micrasdeformación simétrica hidrógenos metilomomento dipolar molécula dimetilsulfurovibraciones infrarrojo moléculamolécula como paraguas taburetetorsión antisimétrica dos metilosestiramiento simétrico carbono azógenosespectroscopía infrarroja aumento dipolarmodo propio molécula momento dipolardimetilsulfuro comparación agua oxigenadaazufre metilo dimetilsulfuromolécula dimetilsulfuro grupos azufredimetilsulfuro estructura tridimensionalángulo dmds entre noventa y cien gradosmoléculas dmds único eje de rotaciónmodos vibracionales dimetildisulfurotorsión grupos metiloquios simetría ac2flexión enlace azufre metilo dmsdeformación dos azufres infrarrojo 105 micrasajuste modelo fitting banda 105 dimetildisulfurotorsión interna molécula momento dipolarestiramiento simétrico doble enlacedimetilsulfuro formación biogénica tierradimetilsulfonio propionato regulación osmótica…de eventualmente hacer raman en contra exoplanetas Y me dijo que vete tú a saber si con un blazar o con un maser, con algo que concentrase, bueno, también yo le forcé un poquito Pero claro, absolutamente, quiero decir, un poquito más exótico todavía de Lo que estamos pensando. Bueno, ¿qué modos en la molécula de DMS son activos entonces en infrarrojo? Pues el primero, la torsión del grupo metil, ¿vale? Esta torsión así, voy a hacer movimientos con las manos porque en espectroscopia si eres doble manco no tienes futuro. Aparece en tierra a 7,3 micras, con lo cual podría corresponder a la señal que aparece en el artículo que se adivina a 7 micras. Luego tenemos el bamboleo de uno de Los dos metilos respecto del azufre, de uno solo, ¿vale? Este en tierra, con nuestras condiciones aquí, aparece a 9,8 micras, que también es compatible con el ruidaco del espectro del artículo. Luego tenemos la fricción metilo-azufre-metilo, el ángulo de la moleculita abriéndose, que es semejante al anterior; también aparece en infrarrojo, aparece más o menos a la misma frecuencia, además de forma mucho menos intensa, con lo cual no es de esperar que aquí se vea. Y finalmente tenemos la deformación simétrica, ahora me fijo en los hidrógenos; la deformación simétrica de los hidrógenos del metilo. Esto es el carbono, mi mano, y si vibran de forma simétrica los tres de un único lado, eso afecta al momento dipolar de la molécula y es activo en infrarrojo. Es como un paraguas o como un tridente, como un taburete de tres patas, si quieres que se abre y se cierran. Y este, de nuevo en tierra, aparece a 7 micras. ¿Qué modos no son, por tanto, activos en infrarrojo? Los que te dejan la molécula con el mismo aumento dipolar, es decir, que son muy asimétricos, que serían la torsión antisimétrica de los dos metilos. Este modo de aquí es un modo propio de la molécula y deja en el momento en que tú le mires el momento dipolar es el mismo y el estiramiento simétrico de los dos enlaces carbono-azógenos, este también es fundamental, ese no aparece en infrarrojo Bueno, los que he dicho que aparecían estaban en torno a 7 y a 10 micras, se ven, se adivinan si miras con mucha intensidad o si quieres verlo de esa forma en el espectro ¿Qué es el dimetil disulfuro? Tú lo decías Héctor, en vez de un azufre, en medio de los dos metilos tienes dos azufres, por lo tanto si quieres cuatro grupos y por eso forzaba la comparación de antes del dimetil disulfuro con el agua, porque así me permite hacer la analogía que esto sería como el agua oxigenada H2O2, tenemos cuatro grupos, dos azufres y dos metilos en este caso. De hecho hay un mayor perecido porque tanto esta molécula dimetildisulfuro como el agua oxigenada en contra de lo que a priori podría parecer no son planas. Los dos laditos se molestan y la conformación más estable tiene un angulito, o sea que son moléculas que están un poquito abiertas, como un libro semiabierto En el agua oxigenada este ángulo es de 111 grados y en el DMDS de nuevo en tierra entre 90 o 100, es parecida Por eso las moléculas estas, el DMDS en particular, tiene un único eje de rotación, es la única simetría que tiene, en el ángulo central así, no tiene otras aunque lo parezca, ¿Vale? Y por tanto son solo de simetría AC2. Los modos activos en simetría AC2 son la torsión de los grupos metiloquios y la flexión del enlace azufre metilo que os comentaba antes, igual que en el DMS y aparece uno nuevo muy característico del dimetildisulfuro que es la deformación de los dos azufres. Tenemos dos azufres en medio y esta deformación es muy intensa en infrarrojo y aparece a 10,5 micras, que es así que yo la veo bien en el artículo. Es muy ancha, pero si me trato de olvidar de los azules, los azules es su modelo, del fitting, del ajuste a su modelo, esta banda en 10,5 del dimetildisulfuro a mí me parece razonable. Bueno, hay otros modos no activos del dimetildisulfuro. Como la torsión interna de la molécula, como si coges una toalla y la intentas secar, esa te deja siempre el momento dipular sin cambio, por tanto no es activo, y el estiramiento simétrico del doble enlace es ese. En la Tierra, decíamos, y voy a apuntar un poquito más, el dimetilsulfuro solo se forma en condiciones biogénicas, es decir. lo genera el fitoplacton, es un precursor de una molécula que se llama dimetilsulfonio propionato Lo he buscado en la literatura, que usan estos bichitos para la regulación osmótica y como antioxidante De tal forma que cuando estos pequeños organismos se mueren, este DMSP se degrada Hay dos vías distintas, una va a una cosa que no nos interesa, la otra va al dimetilsulfuro Pasa al océano, del océano sale a la atmósfera, donde es oxidado en nuestro planeta pero de forma muy eficiente porque nuestra atmósfera es muy oxidante. Tenemos oxígeno, ozono y radicales hidroxilos sueltos y esto por tanto genera dióxido…
Tras explicar las propiedades del dimetilsulfuro y dimetildisulfuro, Juan Carlos Gil comenta sobre los resultados de un estudio en el exoplaneta K2-18b, donde la mejor explicación para los datos observados es una alta concentración de dimetildisulfuro.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #7 · Palabras #2dimetilsulfuro exoplaneta k2-18bdimetildisulfuro molécula ultra raraconcentración dimetildisulfuro estudio k2-18bmolécula dimetildisulfuro banda 105dimetilsulfuro exoplaneta nidespecdiadimetril sulfuro química analíticaratio dimetril sulfuro diadimetril sulfuro…por la tardanza, pero acaba de ser abducido por una serie de estudiantes que tienen examen mañana y no me dejaban salir de la clase. Le pido disculpas, pero... Se habla mucho de las abducciones alienígenas, pero las abducciones de estudiantes son las peores. Gastón es doctor en Ciencias Físicas y profesor en la Universidad de Nueva York. Pues nada, que nos estaba contando Juan Carlos todas las interioridades de la molécula del dimetilsulfuro y el dimetildisulfuro que según estos autores se habría encontrado en ese exoplaneta K2 -18b No lo hemos dicho, pero otra cosa que me llama mucho la atención es que cuando ellos seleccionan el modelo y ajustan posibles cantidades de dimetilsulfuro y de dimetildisulfuro El que mejor ajusta es el que tiene casi todo dimetildisulfuro, que es la molécula ya ultra rara por excelencia Claro, como le dejan parámetro libre, pues la banda esa de 10,5 que parece bastante sonada para el dimetildisulfuro pues toma peso y resulta que de dimetildisulfuro sale poquito, sale más dimetildisulfuro Mientras que en la Tierra el dimetildisulfuro prácticamente no existe, se puede estar en milésimas de partes por billón Decía que el dimetildisulfuro... No, iba a decir que me gustaría hacer una puntualización Sobre cómo hay que contextualizar cuando hablamos de moléculas como biomarcadores, pero no sé si es el momento ahora... Un poco más adelante, estamos intentando saber si hay. Una pregunta que tenía yo sobre esto justamente, sobre esta concentración anomala del ratio de los dos, del ratio del dimetril sulfuro y diadimetril sulfuro, que quería votar hablando con una amiga química pero no pude, no tuve tiempo, es si los procesos que dan lugar al diadimetril tienen que pasar necesariamente por el diametril sulfuro o no, o cuántos procesos hay. ¿Por qué digo esto? Porque si no sería mucho más rara esa proporción anómala entre los dos, no solamente que es muy distinta a la que hay en la Tierra, sino que si uno ve que la manera más eficiente de generar uno es pasando a través del otro, porque algún proceso complejo hace…
Juan Carlos Gil aclara que el dimetilsulfuro (DMS) y el dimetildisulfuro (DMDS) no están directamente relacionados, respondiendo a una observación anterior de Gastón Giribet.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #20dimetilsulfuro dmds relación gastón giribetoxidación azufre dimetilsulfuro laboratoriofitoplacto producción dimetilsulfuro…de elefantes, subidos encima de tortugas; bueno, es una atmósfera reductora, con lo cual eso va a favor de que sea más estable la molécula. En la Tierra se descompone en horas, el DMS se descompone en horas, con lo cual hay presencia mil veces inferior a la. Posible de este planeta, pues por la bomba del fitoplacto en que está todo el rato echando. Quería contestar a Gastón: no, no están relacionados directamente ambas moléculas. Hay una posibilidad de, iba a decir de oxidar, de incorporar azufre al dimetilsulfuro para dar dimetilsulfuro, pero eso es en laboratorio controlado y con muy poca eficacia en la Tierra se. Generan de forma independiente, el dimetil disulfuro se generan pantanos en fermentaciones; lo hay en los quesos curados, lo hay en la cerveza, lo hay en el vino y es parte del olor del ajo. Dicen que el dimetil disulfuro. Me gusta esto del queso marcador y…
Juan Carlos Gil hace referencia a la teoría de cuerpo negro formulada por Max Planck en 1900 y cómo esto se relaciona con la detección de dimetilsulfuro a gran distancia.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #13teoría del cuerpo negro max planckdimetilsulfuro en cuerpo a tomar por sacoseñal eventual año 1900 gastónpropagación de la señal 120 años…de la señal. Que tampoco eso te garantiza nada, porque si es de origen abiótico, por lo que sea que la está produciéndola, puede estar produciendo también mil millones de años y no va a estar ahí. Abundando en lo que decía Gastón, está a 124 años luz. O sea, cuando Planck formuló su teoría de cuerpo negro, aproximadamente en el año 1900. Había por ahí dimetilsulfuro o no en un cuerpo a tomar por saco que vibró de determinada forma y ahora somos capaces de ver posiblemente la proporción relativa. O sea, ¿has oído Gastón que decía que la señal eventual de la que hablamos salió en el año 1900? Y aquí estaba Juan Caciendo. La señal lleva 120 años propagándose por el espacio. O sea, se estaba muriendo Nietzsche. Bueno, y para terminar, pregunta Cristina Hernández: ¿No se parece en extremo la dopamina en el canto del pájaro a una función de recompensa para una inteligencia artificial, salvo la conciencia de la acción? Es que básicamente las redes neuronales intentan…