CabellosResearch Group

Línea 03

Enlace químico y aromaticidad

Diseño y análisis de especies con enlaces no convencionales, como carbonos planos hipercoordinados, estrellas moleculares y motivos tubulares de boro.

  • carbonos planos hipercoordinados
  • clústeres de boro
  • aromaticidad
  • mecanismos de reacción
Análisis AdNDP del clúster plano Au10: pares solitarios de oro de un centro y dos electrones, y enlaces sigma deslocalizados de seis, siete y diez centros, con números de ocupación cercanos a 2.
Enlace químico del Au10 plano: análisis AdNDP con enlaces σ multicéntricos. Fig. 2 de Rojas-González et al., Molecules (2024). CC BY 4.0

Algunas moléculas desafían las reglas clásicas del enlace: carbonos con cuatro o cinco vecinos en un mismo plano, anillos aromáticos con metales o estructuras tubulares de boro. Entender por qué son estables permite diseñar nuevas especies y proponerlas como objetivos experimentales.

Esta línea combina la exploración de superficies de energía potencial con herramientas de análisis del enlace químico y de aromaticidad (deslocalización electrónica, orbitales naturales y respuesta magnética) para explicar la estabilidad de estos sistemas.

Temas representativos

  • Carbonos planos tetra- y pentacoordinados.
  • Estrellas moleculares E₃M₃⁺ y arenos de 10 electrones π.
  • Motivos tubulares y clústeres de boro dopados con metales.
  • Mecanismos de reacción y reordenamientos, como la racemización de helicenos o el reordenamiento del catión cubilo.

Buena parte de este trabajo se ha hecho en colaboración con grupos de química teórica de México, China y América Latina.

Publicaciones de esta línea

25 publicaciones

  • Jose Manuel Guevara-Vela, J. L. Cabellos-Quiroz, Sebastián Salazar-Colores, P. L. Rodríguez-Kessler, Alvaro Muñoz-Castro

    Structure search for B7Mn2 clusters: Inverse sandwich geometry with a high-spin state

    Computational and Theoretical Chemistry 1254, 115487 (2025)

    doi:10.1016/j.comptc.2025.115487

  • Xue Dong, Yu-qian Liu, William Tiznado, Jose Luis Cabellos-Quiroz, Jijun Zhao, Sudip Pan, Zhong-hua Cui

    Designing a Four-Ring Tubular Boron Motif through Metal Doping

    Inorganic Chemistry 61(37), 14553–14559 (2022)

    doi:10.1021/acs.inorgchem.2c01179

  • Gairu Yun, Haixia Li, Jose Luis Cabellos, William Tiznado, Zhonghua Cui, Sudip Pan

    Hitting the Bull's Eye: Stable HeBeOH+ Complex

    ChemPhysChem 23(23), e202200587 (2022)

    doi:10.1002/cphc.202200587

  • Sudip Pan, José Luis Cabellos, Mesías Orozco-Ic, Pratim K. Chattaraj, Lili Zhao, Gabriel Merino

    Planar pentacoordinate carbon in CGa5+ derivatives

    Physical Chemistry Chemical Physics 20(18), 12350–12355 (2018)

    doi:10.1039/c8cp01009a

  • Estefanía Ravell, Said Jalife, Jorge Barroso, Mesías Orozco-Ic, Gerardo Hernández-Juárez, Filiberto Ortiz-Chi, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Gabriel Merino

    Structure and Bonding in CE5− (E = Al–Tl) Clusters: Planar Tetracoordinate Carbon versus Pentacoordinate Carbon

    Chemistry – An Asian Journal 13(11), 1467–1473 (2018)

    doi:10.1002/asia.201800261

  • Jorge Barroso, Jose Luis Cabellos, Sudip Pan, Fernando Murillo, Ximena Zarate, Maria A. Fernandez-Herrera, Gabriel Merino

    Revisiting the racemization mechanism of helicenes

    Chemical Communications 54(2), 188–191 (2018)

    doi:10.1039/C7CC08191J

  • Jin-Chang Guo, Lin-Yan Feng, Ying-Jin Wang, Said Jalife, Alejandro Vásquez-Espinal, José Luis Cabellos, Sudip Pan, Gabriel Merino, Hua-Jin Zhai

    Coaxial Triple-Layered versus Helical Be6B11− Clusters: Dual Structural Fluxionality and Multifold Aromaticity

    Angewandte Chemie International Edition 56(34), 10174–10177 (2017)

    doi:10.1002/anie.201703979

  • Maryel Contreras, Sudip Pan, Mesías Orozco-Ic, José Luis Cabellos, Gabriel Merino

    E3M3+ (E = C–Pb, M = Li–Cs) Clusters: The Smallest Molecular Stars

    Chemistry – A European Journal 23(47), 11430–11436 (2017)

    doi:10.1002/chem.201702413

  • Fernando Murillo, Alba Vargas-Caamal, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Miguel J. Mora-Fonz, Alvaro Muñoz-Castro, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    Does H4SO5 exist?

    Physical Chemistry Chemical Physics 19(26), 17088–17093 (2017)

    doi:10.1039/c7cp01328k

  • Saúl H. Martínez, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Eugenia Dzib, María A. Fernández-Herrera, Gabriel Merino

    Importance of Dispersion on the Stability of the Concave-Bound CpM (M = Fe, Ru, Os) Complexes of Sumanene

    Organometallics 36(10), 2036–2041 (2017)

    doi:10.1021/acs.organomet.7b00282

  • Zhong-hua Cui, Valentin Vassilev-Galindo, José Luis Cabellos, Edison Osorio, Mesías Orozco, Sudip Pan, Yi-hong Ding, Gabriel Merino

    Planar pentacoordinate carbon atoms embedded in a metallocene framework

    Chemical Communications 53(1), 138–141 (2017)

    doi:10.1039/C6CC08273D

  • Jorge Barroso, Sukanta Mondal, José Luis Cabellos, Edison Osorio, Sudip Pan, Gabriel Merino

    Structure and Bonding of Alkali-Metal Pentalenides

    Organometallics 36(2), 310–317 (2016)

    doi:10.1021/acs.organomet.6b00768

  • Sukanta Mondal, Edison Osorio, Sudip Pan, José Luis Cabellos, Saul Martínez, Elizabeth Florez, Gabriel Merino

    Why CpAl–Cr(CO)5 is linear while CpIn–Cr(CO)5 is not? Understanding the structure and bonding of the CpE–Cr(CO)5 (E = Group 13 element) complexes

    Theoretical Chemistry Accounts 135(10) (2016)

    doi:10.1007/s00214-016-1993-7

  • Elizabeth Flórez, Gabriel Merino, José Luis Cabellos, Franklin Ferraro, Albeiro Restrepo, C. Z. Hadad

    Structure and bonding in WCn (n = 2–5) clusters

    Theoretical Chemistry Accounts 135(9) (2016)

    doi:10.1007/s00214-016-1979-5

  • Elizabeth Flórez, Nancy Acelas, César Ibargüen, Sukanta Mondal, José Luis Cabellos, Gabriel Merino, Albeiro Restrepo

    Microsolvation of NO3−: structural exploration and bonding analysis

    RSC Advances 6(76), 71913–71923 (2016)

    doi:10.1039/c6ra15059d

  • Said Jalife, Sukanta Mondal, José Luis Cabellos, Sudip Pan, Miguel Ángel Méndez-Rojas, Israel Fernández, Gernot Frenking, Gabriel Merino

    Breaking the Isolated Pentagon Rule by Encapsulating Xe2 in C60: The Guest Defines the Shape of the Host

    ChemistrySelect 1(10), 2405–2408 (2016)

    doi:10.1002/slct.201600525

  • Sukanta Mondal, Jose Luis Cabellos, Sudip Pan, Edison Osorio, Juan Jose Torres-Vega, William Tiznado, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    10-π-Electron arenes à la carte: structure and bonding of the [E–(CnHn)–E]n−6 (E = Ca, Sr, Ba; n = 6–8) complexes

    Physical Chemistry Chemical Physics 18(17), 11909–11918 (2016)

    doi:10.1039/C6CP00671J

  • Said Jalife, Sukanta Mondal, Jose Luis Cabellos, Gerardo Martinez-Guajardo, Maria A. Fernandez-Herrera, Gabriel Merino

    The cubyl cation rearrangements

    Chemical Communications 52(16), 3403–3405 (2016)

    doi:10.1039/C5CC10568D

  • Alba Vargas-Caamal, Jose Luis Cabellos, Filiberto Ortiz-Chi, Henry S. Rzepa, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    How Many Water Molecules Does it Take to Dissociate HCl?

    Chemistry – A European Journal 22(8), 2812–2818 (2016)

    doi:10.1002/chem.201504016

  • Alba Vargas-Caamal, Sudip Pan, Filiberto Ortiz-Chi, Jose Luis Cabellos, Roberto A. Boto, Julia Contreras-Garcia, Albeiro Restrepo, Pratim K. Chattaraj, Gabriel Merino

    How strong are the metallocene–metallocene interactions? Cases of ferrocene, ruthenocene, and osmocene

    Physical Chemistry Chemical Physics 18(1), 550–556 (2016)

    doi:10.1039/c5cp05956a

  • Zhong-hua Cui, Yi-hong Ding, José Luis Cabellos, Edison Osorio, Rafael Islas, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    Planar tetracoordinate carbons with a double bond in CAl3E clusters

    Physical Chemistry Chemical Physics 17(14), 8769–8775 (2015)

    doi:10.1039/C4CP05707D

  • Rafael Grande-Aztatzi, José Luis Cabellos, Rafael Islas, Ivan Infante, José M. Mercero, Albeiro Restrepo, Gabriel Merino

    Planar pentacoordinate carbons in CBe54− derivatives

    Physical Chemistry Chemical Physics 17(6), 4620–4624 (2015)

    doi:10.1039/c4cp05659k

  • Sudip Pan, Diego Moreno, José Luis Cabellos, Gabriel Merino, Pratim K. Chattaraj

    Ab Initio Study on the Stability of NgnBe2N2, NgnBe3N2 and NgBeSiN2 Clusters

    ChemPhysChem 15(12), 2618–2625 (2014)

    doi:10.1002/cphc.201402101

  • Abril C. Castro, Edison Osorio, José Luis Cabellos, Erick Cerpa, Eduard Matito, Miquel Solà, Marcel Swart, Gabriel Merino

    Exploring the Potential Energy Surface of E2P4 Clusters (E = Group 13 Element): The Quest for Inverse Carbon-Free Sandwiches

    Chemistry – A European Journal 20(16), 4583–4590 (2014)

    doi:10.1002/chem.201304685

  • Sudip Pan, Diego Moreno, José Luis Cabellos, Jonathan Romero, Andres Reyes, Gabriel Merino, Pratim K. Chattaraj

    In Quest of Strong Be–Ng Bonds among the Neutral Ng–Be Complexes

    The Journal of Physical Chemistry A 118(2), 487–494 (2013)

    doi:10.1021/jp409941v

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Otras líneas

  • Predicción estructural de clústeres

    Búsqueda del mínimo global en superficies de energía potencial de clústeres atómicos y moleculares mediante algoritmos evolutivos acoplados a la teoría del funcional de la densidad.