Grupo de tipo cubano

Un clúster de tipo cubano es una disposición de átomos en una estructura molecular que forma un cubo . En el caso más simple, los ocho vértices son simétricamente equivalentes y la especie tiene simetría O _h . Dicha estructura se encuentra en el cubano de hidrocarburos ( fórmula química C ₈ H ₈ ), que tiene átomos de carbono en los vértices del cubo y enlaces covalentes que forman las aristas.

Otros compuestos de esta clase presentan distintos elementos en los vértices, así como diversos átomos o grupos unidos a ellos. La mayoría de los cubanos tienen estructuras más complejas, generalmente con vértices no equivalentes. Pueden ser compuestos covalentes simples o compuestos de clúster macromoleculares o supramoleculares .

Se conocen cubanos de adamantógeno más pesados ​​con todos los vértices idénticos, y presentan aproximadamente la mitad de la energía de tensión que un cubano por molécula. Se cree que el efecto del par inerte impulsa la estabilidad en los cubanos con elementos pesados ​​del grupo principal : los orbitales de enlace son casi en su totalidad orbitales p no hibridados , por lo que adoptan naturalmente ángulos de 90° en los vértices. ^{[ 1 ]}

Entre los clústeres inorgánicos simples de tipo cubano se incluyen el tetracloruro de selenio , el tetracloruro de telurio y el silox de sodio . Muchos compuestos de alquillitio , como el metillitio y el terc- butillitio , existen como clústeres tetraméricos en disolución. Los cuatro átomos de litio y el carbono de cada grupo alquilo unido a ellos ocupan vértices alternos del cubo, mientras que los átomos adicionales de los grupos alquilo se proyectan desde sus respectivas esquinas. ^{[ 2 ]}

Los clústeres cubanos son comunes en la ^química bioinorgánica . Las ferredoxinas que contienen clústeres de hierro-azufre [Fe₄S₄ _] son ​​omnipresentes en la naturaleza. ^[ ₃ ^] Los cuatro átomos de hierro y los cuatro de azufre forman una disposición alternada en los vértices. El clúster completo se ancla típicamente mediante la coordinación de los átomos de hierro, generalmente con residuos de cisteína . De esta manera, cada centro de Fe alcanza una geometría de coordinación tetraédrica. Algunos clústeres [Fe₄S₄ ] surgen por dimerización de precursores [Fe₂S₂ ] de forma _{cuadrada .} Se conocen muchos análogos sintéticos, incluidos derivados _{heterometálicos .} ^{[ 4 ]}

• Racimos cubanos ilustrativos
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  El cubano , [CoO(OAc)py] ₄ (OAc = acetato ; py = piridina ) ^{[ 5 ]}
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  Ferredoxina (cubano 4Fe-4S)
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  CaMn ₃ O ₄ cubano en el Fotosistema II . ^{[ 6 ]}

El octaazacubano es un alótropo hipotético del nitrógeno con fórmula N8 _; los átomos de nitrógeno son los vértices del cubo. ^{[ 7 ]} Al igual que los compuestos cubanos basados ​​en carbono, se predice que el octaazacubano es altamente inestable debido a la tensión angular en los vértices, y tampoco posee la estabilidad cinética observada en sus análogos orgánicos.