Criptand - Cryptand

Estructura de [2.2.2] criptand encapsulando un catión de potasio (violeta). En estado cristalino, obtenido con difracción de rayos X.
[2.2.2] Criptando

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

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 de la IUPAC para este compuesto es 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabiciclo [8.8.8] hexacosano. Este compuesto se denomina [2.2.2] criptando , donde los números indican el número de átomos de oxígeno del éter (y, por tanto, los sitios de unión) en cada uno de los tres puentes entre las tapas de nitrógeno amínico. Muchos criptandos están disponibles comercialmente con el nombre comercial Kryptofix. Los criptandos de amina muestran una afinidad particularmente alta por los cationes de metales alcalinos, lo que ha permitido el aislamiento de sales de K - .

Propiedades

Unión catiónica

La cavidad interior tridimensional de un criptand proporciona un sitio de unión, o anfitrión, para los iones "invitados" . El complejo entre el huésped catiónico y el criptand se llama criptato. Los criptandos forman complejos con muchos "cationes duros", incluido el NH+
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, lantanoides , metales alcalinos y metales alcalinotérreos . A diferencia de los éteres corona, los criptandos se unen a los iones invitados utilizando donantes 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.

Unión de aniones

Los criptandos basados ​​en poliaminas se pueden convertir en jaulas de poliamonio, que exhiben altas afinidades por los aniones.

Usos de laboratorio

Los criptandos no gozan de aplicaciones comerciales, pero son reactivos para la síntesis de sales inorgánicas y organometálicas. Aunque son más caros y más difíciles de preparar que los éteres corona , los criptandos se unen con más fuerza a los metales alcalinos. Se utilizan especialmente para aislar sales de aniones muy básicos. Convierten cationes de metales alcalinos solvatados en cationes lipofílicos, lo que confiere solubilidad en disolventes orgánicos a las sales resultantes.

Refiriéndose a los logros que han sido reconocidos en los libros de texto, los criptands permitieron la síntesis de los álcalis y electruros . Por ejemplo, la adición de 2,2,2-criptand a una solución de sodio en amoniaco produce la sal [Na (2,2,2-cripta)] + e - , aislado un sólido paramagnético azul-negro. Los criptandos también se han utilizado en la cristalización de iones Zintl como Sn4−
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.

Aunque rara vez es práctico, los criptandos pueden servir como catalizadores de transferencia de fase mediante la transferencia de iones.

Ver también

Referencias

Lectura general