Cryptand - Cryptand - Wikipedia

Структура [2.2.2] криптанд инкапсулирующий катион калия (фиолетовый). В кристаллическом состоянии, полученном с помощью дифракции рентгеновских лучей.[1]
[2.2.2] Криптанд

Криптанды представляют собой семейство синтетических бициклических и полициклических многозубый лиганды для различных катионов.[2] В Нобелевская премия по химии в 1987 г. был отдан Дональд Дж. Крам, Жан-Мари Лен, и Чарльз Дж. Педерсен за их усилия по обнаружению и определению использования криптанд и краун-эфиры, тем самым запуская процветающее поле супрамолекулярная химия.[3] Термин криптанд означает, что этот лиганд связывает субстраты в склеп, погребая гостя, как в погребении. Эти молекулы являются трехмерными аналогами краун-эфиры но они более избирательны и сильны как комплексы для ионов-гостей. Полученные комплексы липофильны.[4]

Структура

Самый распространенный и самый важный криптанд - N [CH2CH2ОСН2CH2ОСН2CH2]3N; систематический ИЮПАК название этого соединения - 1,10-диаза-4,7,13,16,21,24-гексаоксабицикло [8.8.8] гексакозан. Это соединение называется [2.2.2] криптанд, где цифрами обозначено количество эфир атомы кислорода (и, следовательно, сайты связывания) в каждом из трех мостиков между азотными крышками амина. Многие криптанды коммерчески доступны под торговой маркой Kryptofix.[5] Полностью аминовые криптанды обладают особенно высоким сродством к катионам щелочных металлов, что позволило выделить соли K−.[6]

Характеристики

Катионное связывание

Трехмерная внутренняя полость криптанда обеспечивает сайт связывания - или хозяин - для «гостевых» ионов. Комплекс между катионный гость и склеп называется склепом. Криптанды образуют комплексы со многими «твердыми катионами», включая NH+
4, лантаноиды, щелочь металлы и щелочноземельные металлы. В отличие от краун-эфиров, криптанды связывают ионы гостей, используя оба азот и кислород доноры. Этот режим трехмерной инкапсуляции обеспечивает некоторую избирательность по размеру, позволяя различать катионы щелочных металлов (например, Na+ против K+). Некоторые криптанды люминесцентные.[7]

Связывание анионов

Криптанды на основе полиаминов могут быть преобразованы в полиаммониевые клетки, которые проявляют высокое сродство к анионам.[8]

Использует

Криптанды дороже и сложнее в приготовлении, но обладают гораздо большей селективностью и прочностью связывания.[9] чем другие комплексообразователи щелочных металлов, такие как краун-эфиры. Они способны связывать нерастворимые соли в органических растворителях. Их также можно использовать как катализаторы межфазного переноса переводя ионы из одной фазы в другую.[10] Криптанды позволили синтезировать алкалиды и электриды. Они также использовались при кристаллизации Ионы цинта Такие как Sn4−
9.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Альберто, Р .; Ортнер, К .; Wheatley, N .; Schibli, R .; Шубигер, А. П. (2001). «Синтез и свойства боранокарбоната: удобный источник СО in situ для водного приготовления [99 мTc (OH2)3(CO)3]+". Варенье. Chem. Soc. 121 (13): 3135–3136. Дои:10.1021 / ja003932b. PMID  11457025.
  2. ^ Фон Зелевский, А. (1995). Стереохимия координационных соединений. Чичестер: Джон Вили. ISBN  0-471-95057-2.
  3. ^ Лен, Дж. М. (1995). Супрамолекулярная химия: концепции и перспективы. Вайнхайм: ВЧ.
  4. ^ Макгилливрей, Леонард Р .; Этвуд, Джерри Л. (1999). «Структурная классификация и общие принципы проектирования сферических молекулярных носителей». Angewandte Chemie International Edition. 38 (8): 1018–1033. Дои: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 .; Редько, М .; Phillips, R.C .; Джексон, Дж. Э .; Краситель, Дж. Л. (1999). «Кристаллические соли Na− и K− (Алкалиды), устойчивые при комнатной температуре ». Варенье. Chem. Soc. 121 (45): 10666–10667. Дои:10.1021 / ja992667v.
  7. ^ Валер, Б. (2000). «Принципы построения флуоресцентных молекулярных сенсоров для распознавания катионов». Обзоры координационной химии. 205: 3–40. Дои:10.1016 / S0010-8545 (00) 00246-0.
  8. ^ Beer, Paul D .; Гейл, Филип А. (2001). «Распознавание и восприятие анионов: состояние дел и перспективы на будущее». Angewandte Chemie International Edition. 40 (3): 486–516. Дои:10.1002 / 1521-3773 (20010202) 40: 3 <486 :: AID-ANIE486> 3.0.CO; 2-P. PMID  11180358.
  9. ^ Дитрих, Б. (1996). «Криптанды». В Gokel, G. W. (ред.). Комплексная супрамолекулярная химия. 1. Оксфорд: Эльзевир. С. 153–211. ISBN  0-08-040610-6.
  10. ^ Ландини, Д .; Maia, A .; Montanari, F .; Тундо, П. (1979). «Липофильные [2.2.2] криптанды как катализаторы межфазного переноса. Активация и нуклеофильность анионов в водно-органических тринадцатифазных системах и в органических растворителях с низкой полярностью». Варенье. Chem. Soc. 101 (10): 2526–2530. Дои:10.1021 / ja00504a004.

Общее чтение