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criptomoneda

Estructura del criptando [2.2.2] que encapsula un catión de potasio (púrpura). En estado cristalino, obtenido con difracción de rayos X. [1]
[2.2.2] Cripto y

En química , los criptondos son una familia de ligandos multidentados sintéticos, bicíclicos y policíclicos para una variedad de cationes . [2] El Premio Nobel de Química en 1987 fue otorgado a Donald J. Cram , Jean-Marie Lehn y Charles J. Pedersen por sus esfuerzos en descubrir y determinar los usos de los criptandos y los éteres corona , lanzando así el ahora floreciente campo de la química supramolecular. química . [3] El término criptando implica que este ligando une sustratos en una cripta , enterrando al huésped como en un entierro. Estas moléculas son análogas tridimensionales de los éteres corona, pero son más selectivas y fuertes como complejos para los iones huéspedes. Los complejos resultantes son lipófilos . [4]

Estructura

El criptando más común e importante es N[CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 ] 3 N ; El nombre sistemático IUPAC para este compuesto es 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabiciclo[8.8.8]hexacosano. Este compuesto se denomina criptando [2.2.2] , donde los números indican el número de átomos de oxígeno del éter (y, por tanto, sitios de unión) en cada uno de los tres puentes entre las capas de nitrógeno de la amina. Muchos criptondos están disponibles comercialmente con el nombre comercial Kryptofix. [5] Los criptandos totalmente amina exhiben una afinidad particularmente alta por los cationes de metales alcalinos, lo que ha permitido el aislamiento de sales de K − . [6]

Propiedades

Unión de cationes

La cavidad interior tridimensional de un criptando proporciona un sitio de unión (o huésped) para los iones "huéspedes" . El complejo entre el huésped catiónico y el criptando se llama criptato. Los criptondos forman complejos con muchos "cationes duros", incluido el NH+
4, lantánidos , metales alcalinos y metales alcalinotérreos . A diferencia de los éteres corona, los criptandos unen los iones huéspedes utilizando donadores de nitrógeno y oxígeno . Este modo de encapsulación tridimensional confiere cierta selectividad por tamaño, lo que permite la discriminación entre cationes de metales alcalinos (por ejemplo, Na + frente a K + ). Algunos criptandos son luminiscentes. [7]

Unión aniónica

Los criptandos a base de poliamina se pueden convertir en jaulas de poliamonio, que exhiben altas afinidades por los aniones. [8]

Usos de laboratorio

Los criptondos disfrutan de algunas aplicaciones comerciales (por ejemplo, en fluorescencia de resolución temporal homogénea, HTRF, tecnologías que utilizan Eu3+ como ion central). Más importante aún, son reactivos para la síntesis de sales inorgánicas y organometálicas. Aunque son más caros y difíciles de preparar que los éteres corona , los criptandos se unen con más fuerza a los metales alcalinos. [9] Se utilizan especialmente para aislar sales de aniones muy básicos. [10] Convierten cationes de metales alcalinos solvatados en cationes lipófilos, confiriendo así solubilidad en disolventes orgánicos a las sales resultantes.

Haciendo referencia a logros que han sido reconocidos en los libros de texto, los criptandos permitieron la síntesis de álcalis y electruros . Por ejemplo, la adición de 2,2,2-criptando a una solución de sodio en amoníaco produce la sal [Na(2,2,2-cripta)] + e − , un sólido paramagnético azul-negro aislado. [11] [12] Los criptondos también se han utilizado en la cristalización de iones Zintl como Sn4-9
​. [13]

Aunque rara vez son prácticos, los criptandos pueden servir como catalizadores de transferencia de fase ya que sus complejos catiónicos son lipófilos. [14]

Ver también

Referencias

  1. ^ Alberto, R.; Ortner, K.; Wheatley, N.; Schibli, R.; Schubiger, AP (2001). "Síntesis y propiedades del boranocarbonato: una conveniente fuente de CO in situ para la preparación acuosa de [ 99m Tc (OH 2 ) 3 (CO) 3 ] + ". Mermelada. Química. Soc. 121 (13): 3135–3136. doi :10.1021/ja003932b. PMID  11457025.
  2. ^ Von Zelewsky, A. (1995). Estereoquímica de compuestos de coordinación . Chichester: John Wiley. ISBN 0-471-95057-2.
  3. ^ Lehn, JM (1995). Química supramolecular: conceptos y perspectivas . Weinheim: VCH.
  4. ^ MacGillivray, Leonard R.; Atwood, Jerry L. (1999). "Clasificación estructural y principios generales para el diseño de anfitriones moleculares esféricos". Edición internacional Angewandte Chemie . 38 (8): 1018-1033. doi :10.1002/(SICI)1521-3773(19990419)38:8<1018::AID-ANIE1018>3.0.CO;2-G. PMID  25138490.
  5. ^ 23978-09-8
  6. ^ Kim, J.; Ichimura, AS; Huang, RH; Redko, M.; Phillips, RC; Jackson, JE; Tinte, JL (1999). "Sales cristalinas de Na - y K - (alcaluros) que son estables a temperatura ambiente". Mermelada. Química. Soc. 121 (45): 10666–10667. doi :10.1021/ja992667v.
  7. ^ Valeur, B. (2000). "Principios de diseño de sensores moleculares fluorescentes para el reconocimiento de cationes". Revisiones de Química de Coordinación . 205 : 3–40. doi :10.1016/S0010-8545(00)00246-0.
  8. ^ Cerveza, Paul D.; Gale, Philip A. (2001). "Reconocimiento y detección de aniones: estado del arte y perspectivas de futuro". Edición internacional Angewandte Chemie . 40 (3): 486–516. doi :10.1002/1521-3773(20010202)40:3<486::AID-ANIE486>3.0.CO;2-P. PMID  11180358. S2CID  22334242.
  9. ^ Danil de Namor, Ángela; Ghousseini, Lily; Lee, Walter (1985). "Constantes de estabilidad y energías libres de complejación de criptatos de iones metálicos en nitrometano. Parámetros derivados para la extracción de cationes por el criptando 222 del agua a nitrometano puro". Revista de la Sociedad Química, Transacciones de Faraday 1: Química física en fases condensadas . 81 (10): 2495–2502. doi :10.1039/F19858102495.
  10. ^ Dietrich, B. (1996). "Criptoandes". En Gokel, GW (ed.). Química Supramolecular Integral . vol. 1. Oxford: Elsevier. págs. 153-211. ISBN 0-08-040610-6.
  11. ^ Tinte, JL (2003). "Electrones como aniones". Ciencia . 301 (5633): 607–608. doi : 10.1126/ciencia.1088103. PMID  12893933. S2CID  93768664.
  12. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. "Química inorgánica" Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 
  13. ^ Edwards, Paul A.; Corbett, John D. (1977). "Aniones homopoliatómicos estables. Síntesis y estructuras cristalinas de sales que contienen los aniones pentaplumbida (2-) y pentastannida (2-)". Química Inorgánica . 16 (4): 903–907. doi :10.1021/ic50170a036.
  14. ^ Landini, D.; Maia, A.; Montanari, F.; Tundo, P. (1979). "Criptandos lipofílicos [2.2.2] como catalizadores de transferencia de fase. Activación y nucleofilicidad de aniones en sistemas acuoso-orgánicos de trece fases y en disolventes orgánicos de baja polaridad". Mermelada. Química. Soc. 101 (10): 2526–2530. doi :10.1021/ja00504a004.

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