Criptando

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I criptandi sono composti analoghi, ma a struttura tridimensionale, agli eteri corona. Sono stati scoperti da Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn, e Charles J. Pedersen, che per questo lavoro furono insigniti del premio Nobel per la chimica nel 1987. Il termine criptando implica che questi leganti legano, o meglio relegano, il sostrato in una cripta, seppellendolo come in una tomba.

Indice 1 Struttura 2 Proprietà 2.1 Modello Ospite-Ospitato (Host-Guest) 3 Usi 4 Note

[modifica] Struttura

Il primo, e più importante, dei criptandi è quello mostrato nell'immagine, il cui nome IUPAC è 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-esaoxabiciclo[8.8.8]esacosano. Si preferisce utilizzare il nome pratico Criptando[2.2.2], dove i numeri indicano il numero di ossigeni (e quindi di siti leganti) in ognuna delle tre braccia tra gli azoti a testa di ponte. Molti criptandi sono in vendita con il nome commerciale di "Kriptofix". Tutti i criptandi amminici mostrano particolare affinità per i metalli alcalini, caratteristica che ha permesso di isolare gli anioni alcaluri Na^- e K^-. ^[1]

[modifica] Proprietà

La cavità interna dei criptandi funziona da sito legante - o nicchia - per gli ioni "ospitati". Il complesso del catione ospitato e del criptando ospite è chiamato criptato. I criptati formano complessi coi cationi duri, compresi NH₄⁺, lantanoidi, metalli alcalini e alcalino terrosi. Al contrario dei tipici eteri a corona, i criptandi legano sia con gli azoti che con gli ossigeni. Le dimensioni della nicchia, inoltre, gli danno una selettività dimensionale, permettendo la distinzione tra i cationi dei metalli alcalini.

[modifica] Modello Ospite-Ospitato (Host-Guest)

L'organizzazione in sistemi biologici è molto spesso frutto di fenomeni non basati su legami intermolecolari covalenti. Enzimi, anticorpi, ionofori e altri sistemi biologici possiedono recettori che legano selettivamente solamente le sostanze desiderate. I recettori naturali sono molecole molto complicate, ma lo stesso tipo di selezione può essere replicato anche da molecole più piccole. La scoperta, nel 1967, degli eteri a corona ha garantito le basi per questa idea.^[2]

[modifica] Usi

I criptandi, nonostante il loro costo e la difficoltà di sintesi, offrono migliore selettività e stabilità di legame rispetto ad altri complessanti per gli ioni alcalini, come gli eteri a corona. Rendono possibile estrarre sali altrimenti insolubili in solventi organici; aumentano la reattività degli anioni dei sali perché riescono a spezzare le coppie ioniche; possono anche essere utilizzati come catalizzatori di trasferimento di fase, trasferendo ioni da una fase all'altra. I criptandi hanno consentito la sintesi di alcalidi (contenenti gli anioni Na^- e K^-) e elettridi (in cui l'anione è un elettrone). Sono stati usati per cristallizare ioni cluster come Sn₉^2-. Inoltre, la loro capacità di isolare lo ione ospite dal blocco del solvente (tutte le molecole d'acqua al di fuori della sfera di coordinazione) e di impedire la coordinazione diretta di molecole d'acqua, hanno permesso di sfruttare le caratteristiche di emettitore dell'europio (si usa un criptando-antenna chiamato trisbipy).

[modifica] Note

1. ^ Kim, J.; Ichimura, A. S.; Huang, R. H.; Redko, M.; Phillips, R. C.; Jackson, J. E. and Dye, J. L., "Crystalline Salts of Na- and K- (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature", Journal of the American Chemical Society, 1999, volume 121, pagine 10666-10667.
2. ^ Balzani V.; De Cola L.; Prodi L. and Scandola F., "Photochemistry in molecular species", Pure & Applied Chemistry, 1990, volume 62, pagine 1457-1466.