Krypta - Cryptand - Wikipedia

Struktura [2.2.2] krypta zapouzdřující draselný kation (fialový). V krystalickém stavu, získaný rentgenovou difrakcí.[1]
[2.2.2] Kryptand

Krypty jsou skupinou syntetických bicyklických a polycyklických multidentate ligandy pro různé kationty.[2] The Nobelova cena za chemii v roce 1987 byla dána Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn, a Charles J. Pedersen za jejich úsilí při objevování a určování použití kryptandů a ethery koruny, čímž zahájila nyní prosperující pole supramolekulární chemie.[3] Termín kryptand znamená, že tento ligand váže substráty v a krypta, pohřbít hosta jako při pohřbu. Tyto molekuly jsou trojrozměrné analogy ethery koruny ale jsou selektivnější a silnější jako komplexy pro hostující ionty. Výsledné komplexy jsou lipofilní.[4]

Struktura

Nejběžnější a nejdůležitější kryptandou je N [CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2]3N; systematické IUPAC název této sloučeniny je 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabicyklo [8.8.8] hexakosan. Tato sloučenina se nazývá [2.2.2] krypta, kde čísla označují počet éter atomy kyslíku (a tedy vazebná místa) v každém ze tří můstků mezi víčky aminového dusíku. Mnoho kryptandů je komerčně dostupných pod obchodním názvem Kryptofix.[5] Celoaminové kryptandy vykazují zvláště vysokou afinitu ke kationtům alkalických kovů, což umožnilo izolaci solí K.−.[6]

Vlastnosti

Kationtová vazba

Trojrozměrná vnitřní dutina krypty poskytuje vazebné místo - nebo hostitel - pro „hostující“ ionty. Komplex mezi kationtový host a krypta se nazývá krypta. Kryptandy tvoří komplexy s mnoha "tvrdými kationty" včetně NH+
4, lanthanoidy, alkálie kovy a kovy alkalických zemin. Na rozdíl od korunových etherů váží krypty hostující ionty pomocí obou dusík a kyslík dárci. Tento trojrozměrný režim zapouzdření poskytuje určitou selektivitu velikosti, což umožňuje rozlišení mezi kationty alkalických kovů (např.+ vs. K.+). Některé krypty jsou luminiscenční.[7]

Anionová vazba

Kryptandy na bázi polyaminu lze převést na polyamoniové klece, které vykazují vysokou afinitu k aniontům.[8]

Použití

Kryptandy jsou dražší a obtížnější na přípravu, ale nabízejí mnohem lepší selektivitu a pevnost vazby[9] než jiné komplexanty pro alkalické kovy, jako je ethery koruny. Jsou schopny vázat jinak nerozpustné soli do organických rozpouštědel. Mohou být také použity jako katalyzátory fázového přenosu přenosem iontů z jedné fáze do druhé.[10] Kryptandy umožnily syntézu alkálie a elektridy. Byly také použity při krystalizaci Zintlovy ionty jako Sn4−
9.

Viz také

Reference

  1. ^ Alberto, R .; Ortner, K .; Wheatley, N .; Schibli, R .; Schubiger, A. P. (2001). „Syntéza a vlastnosti boranokarbonátu: vhodný in situ zdroj CO pro vodnou přípravu [99mTc (OH2)3(CO)3]+". J. Am. Chem. Soc. 121 (13): 3135–3136. doi:10.1021 / ja003932b. PMID  11457025.
  2. ^ Von Zelewsky, A. (1995). Stereochemie koordinačních sloučenin. Chichester: John Wiley. ISBN  0-471-95057-2.
  3. ^ Lehn, J. M. (1995). Supramolekulární chemie: koncepty a perspektivy. Weinheim: VCH.
  4. ^ MacGillivray, Leonard R .; Atwood, Jerry L. (1999). „Strukturální klasifikace a obecné zásady pro konstrukci sférických molekulárních hostitelů“. Angewandte Chemie International Edition. 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, A. S .; Huang, R. H .; Redko, M .; Phillips, R. C .; Jackson, J. E.; Dye, J. L. (1999). „Krystalické soli Na− a K.− (Alkalidy), které jsou stabilní při pokojové teplotě ". J. Am. Chem. Soc. 121 (45): 10666–10667. doi:10.1021 / ja992667v.
  7. ^ Valeur, B. (2000). "Principy návrhu fluorescenčních molekulárních senzorů pro rozpoznávání kationtů". Recenze koordinační chemie. 205: 3–40. doi:10.1016 / S0010-8545 (00) 00246-0.
  8. ^ Pivo, Paul D .; Gale, Philip A. (2001). „Anion Recognition and Sensing: The State of the Art and Future Perspectives“. Angewandte Chemie International Edition. 40 (3): 486–516. doi:10.1002 / 1521-3773 (20010202) 40: 3 <486 :: AID-ANIE486> 3.0.CO; 2-P. PMID  11180358.
  9. ^ Dietrich, B. (1996). "Krypty". V Gokel, G. W. (ed.). Komplexní supramolekulární chemie. 1. Oxford: Elsevier. str. 153–211. ISBN  0-08-040610-6.
  10. ^ Landini, D .; Maia, A .; Montanari, F .; Tundo, P. (1979). „Lipofilní [2.2.2] kryptandy jako katalyzátory fázového přenosu. Aktivace a nukleofilita aniontů ve vodno-organických třináctifázových systémech a v organických rozpouštědlech s nízkou polaritou.“. J. Am. Chem. Soc. 101 (10): 2526–2530. doi:10.1021 / ja00504a004.

Obecné čtení