Criptando

Los criptandos son una familia de ligandos multidentados sintéticos bi- y policíclicos que poseen afinidad por una variedad de cationes.^[2]​ El Premio Nobel de Química de 1987 fue otorgado a Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn —quien primero los estudio en 1969—, y Charles J. Pedersen por sus trabajos que permitieron descubrir y determinar los usos de criptandos y éteres de corona, dando comienzo al campo de la química supramolecular.^[3]​ El término criptando implica que el ligando retiene substratos en una cripta, recluyendo al invitado como en un entierro. Estas moléculas son los análogos tridimensionales de los éteres de corona pero son más selectivos y atrapan a los iones con fuerzas mayores. Los complejos resultantes son lipofílicos.

Estructura del 2.2.2-Criptando que encapsula un catión de potasio (violeta). En estado cristalino, obtenida mediante difracción de rayos X.^[1]​

Esquema de la supramacromolécula 2.2.2-Criptando.

Estructura

El criptando más común e importante es el N[CH₂CH₂OCH₂CH₂OCH₂CH₂]₃N; el nombre formal IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) de este compuesto es 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabiciclo[8.8.8]hexacosano. El compuesto es denominado [2.2.2]criptando donde los números indican la cantidad de átomos de oxígeno en éteres (y por lo tanto sitios de ligadura) en cada uno de los tres puentes entre los "caps" de la amina de nitrógeno. Muchos criptandos se encuentran disponibles bajo la denominación comercial "Kryptofix."^[4]​ Todos los criptandos de amina presentan un afinidad especial por los cationes de metales alcalinos, lo cual ha permitido la aislación de sales de K^-.^[5]​

Propiedades

La cavidad interior tridimensional de un criptando provee un sitio de unión para los iones huéspedes. El complejo formado por el huésped catiónico y el criptando es llamado criptato. Los criptandos forman complejos con muchos cationes duros incluyendo el amonio (NH₄⁺), lantánidos, metales alcalinos y alcalinotérreos. En contraste con los éteres corona, los criptandos se enlazan con los cationes huésped mediante los donadores nitrógeno y oxígeno. Este encapsulamiento tridimensional confiere selectividad de tamaño, permitiendo la discriminación entre cationes de metales alcalinos (ejemplo: Na⁺ vs K⁺),^[2]​

Usos

A pesar de que los criptandos son más caros y difíciles de preparar, ofrecen mayor selectividad y fuerza de enlace.^[6]​ que la mayoría de los ligantes para metales alcalinos como los éteres corona. Son capaces de disolver sales usualmente insolubles en solventes orgánicos, Pueden ser utilizados como catalizadores de transferencia de fase al transferir un ion de una fase a otra.^[7]​ Los criptandos permitieron la síntesis de alcaluros y electruros. También han sido utilizados en la cristalización de los clústeres de Zintl como el Sn₉^4-.

Véase también

• Clatrato
• Clatroquelato
• Criptofano

Referencias

1. Alberto, R.; Ortner, K.; Wheatley, N.; Schibli, R.; Schubiger, A. P. (2001). «Synthesis and properties of boranocarbonate: a convenient in situ CO source for the aqueous preparation of [^99mTc(OH₂)₃(CO)₃]⁺». J. Am. Chem. Soc. 121 (13): 3135-3136. doi:10.1021/ja003932b. 
2. von Zelewsky, A. Stereochemistry of Coordination Compounds; John Wiley: Chichester, 1995. ISBN 0-471-95057-2.
3. Lehn, J. M. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives; VCH: Weinhiem, 1995.
4. Plantilla:Cas
5. Kim, J.; Ichimura, A. S.; Huang, R. H.; Redko, M.; Phillips, R. C.; Jackson, J. E.; Dye, J. L. (1999). «Crystalline Salts of Na⁻ and K⁻ (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature». J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666-10667. doi:10.1021/ja992667v. 
6. Atwood, J. L.; Lehn, J.-M. (Jean-Marie) (1996). Comprehensive supramolecular chemistry (1st ed edición). Pergamon. ISBN 0-08-040610-6. OCLC 34731359. Consultado el 21 de abril de 2020. 
7. Landini, Dario; Maia, Angelamaria; Montanari, Fernando; Tundo, Pietro (1 de mayo de 1979). «Lipophilic [2.2.2] cryptands as phase-transfer catalysts. Activation and nucleophilicity of anions in aqueous-organic two-phase systems and in organic solvents of low polarity». Journal of the American Chemical Society 101 (10): 2526-2530. ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja00504a004. Consultado el 21 de abril de 2020. 

Bibliografía

• Unión Internacional de Química Pura y Aplicada. «cryptand». Compendium of Chemical Terminology. Versión en línea (en inglés).

• Lee, J.D. (1991). Concise Inorganic Chemistry (4th edición). New York: Chapman & Hall. pp. 306–08 & 353. ISBN 0-412-40290-4. (requiere registro). 
• K. E. Krakowiak, J. S. Bradshaw, H.-Y. An and R. M. Izatt (1993). «Simple methods for the preparation of cryptands». Pure Appl. Chem. 65 (3): 511-514. doi:10.1351/pac199365030511. 

•   Datos: Q596999
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