Kriptand
A kriptandok szintetikus két- és többgyűrűs multidentát ligandumok számos kationhoz.[2] 1987-ben a kémiai Nobel-díjat Donald J. Cram, Jean-Marie Lehn és Charles J. Pedersen a kriptandok és koronaéterek használatának meghatározásáért kapták, mely elindította a szupramolekuláris kémiát.[3] A név arra utal, hogy a ligandum a szubsztrátokat kriptába viszi, hasonlóan a temetéshez. Ezek a koronaéterek háromdimenziós analógjai, de szelektívebb és erősebb lipofil komplexeket alkotnak.[4]
Szerkezet[szerkesztés]
A leggyakoribb és legfontosabb kriptand a N(CH2CH2OCH2CH2OCH2CH2)3N, melynek szabályos neve 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabiciklo[8.8.8]hexakozán. E vegyület a 2.2.2-kriptand, ahol a számok a nitrogénatomok közti hidakban lévő oxigénatomok számát jelentik. Számos kriptand kapható Kryptofix márkanév alatt.[5] A tisztán aminokriptandok affinitása erős alkálifém-kationokhoz, lehetővé téve K−-vegyületek izolálását.[6]
Jellemzők[szerkesztés]
Kationkötés[szerkesztés]
A kriptand belső része „vendégionok” kötőhelye – „gazdája”. A kationvendég és a kriptand komplexe a kriptát. A kriptandok számos „kemény” kationnal, például NH+4-nal, lantanoidákkal, alkálifémekkel és alkálifémekkel komplexet alkot. A koronaéterekkel szemben a kriptandok a vendégiont nitrogén- és oxigéndonorokkal is kötik. E háromdimenziós kapszulába zárás méretszelektivitása révén lehetővé teszi az alkálifémionok megkülönböztetését. Egyes kriptandok világítanak.[7]
Anionkötés[szerkesztés]
A poliamin-alapú kriptandok nagy anionaffinitású poliammónium-ketrecekké alakíthatók.[8]
Laboratóriumi használat[szerkesztés]
A kriptandok gyakran használatosak például homogén időfelbontású fluoreszcenciában vagy Eu3+ központi iont tartalmazó technológiákban. Fontosak még szervetlen és fémorganikus sók szintézisében. Bár a koronaétereknél drágábbak és előállításuk nehezebb, a kriptandok erősebben kötik az alkálifémeket.[9] Különösen hasznosak erősen bázikus anionok sóinak izolálásához.[10] A szolvatált alkálifémionokat lipofil kationokká alakítják, vagyis szerves oldószerekben oldhatóvá teszik a keletkező sókat.
Továbbá a kriptandok lehetővé teszik alkalidok és elektridek szintézisét. Például [2.2.2]kriptandot nátrium ammóniás oldatához adva kékesfekete paramágneses szilárd anyagot, [Na(2,2,2-crypt)]+e−-et ad.[11][12] Használhatók Zintl-ionok, például Sn4−9 izolálására is.[13]
Bár ritkán használják, a kriptandok iontranszferrel fázistranszfer-katalizátorok lehetnek.[14]
Jegyzetek[szerkesztés]
- ↑ (2001) „Synthesis and properties of boranocarbonate: a convenient in situ CO source for the aqueous preparation of [99mTc(OH2)(CO)3]+”. J. Am. Chem. Soc. 121 (13), 3135–3136. o. DOI:10.1021/ja003932b. PMID 11457025.
- ↑ Von Zelewsky, A.. Stereochemistry of Coordination Compounds. Chichester: John Wiley (1995). ISBN 0-471-95057-2
- ↑ Lehn, J. M.. Supramolecular Chemistry: Concepts and Perspectives. Weinheim: VCH (1995)
- ↑ (1999) „Structural Classification and General Principles for the Design of Spherical Molecular Hosts”. Angewandte Chemie International Edition 38 (8), 1018–1033. o. DOI:<1018::AID-ANIE1018>3.0.CO;2-G 10.1002/(SICI)1521-3773(19990419)38:8<1018::AID-ANIE1018>3.0.CO;2-G. PMID 25138490.
- ↑ Cassiopeia
- ↑ (1999) „Crystalline Salts of Na− and K− (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature”. J. Am. Chem. Soc. 121 (45), 10666–10667. o. DOI:10.1021/ja992667v.
- ↑ (2000) „Design principles of fluorescent molecular sensors for cation recognition”. Coordination Chemistry Reviews 205, 3–40. o. DOI:10.1016/S0010-8545(00)00246-0.
- ↑ (2001) „Anion Recognition and Sensing: The State of the Art and Future Perspectives”. Angewandte Chemie International Edition 40 (3), 486–516. o. DOI:<486::AID-ANIE486>3.0.CO;2-P 10.1002/1521-3773(20010202)40:3<486::AID-ANIE486>3.0.CO;2-P. PMID 11180358.
- ↑ (1985) „Stability constants and free energies of complexation of metal-ion cryptates in nitromethane. Derived parameters for the extraction of cations by cryptand 222 from water to pure nitromethane”. Journal of the Chemical Society, Faraday Transactions 1: Physical Chemistry in Condensed Phases 81 (10), 2495–2502. o. DOI:10.1039/F19858102495.
- ↑ Dietrich, B.. Cryptands, Comprehensive Supramolecular Chemistry 1. Oxford: Elsevier (1996). ISBN 0-08-040610-6
- ↑ Dye, J. L. (2003). „Electrons as Anions”. Science 301 (5633), 607–608. o. DOI:10.1126/science.1088103. PMID 12893933.
- ↑ Holleman, A. F.; Wiberg, E.. Inorganic Chemistry. San Diego: Academic Press (2001). ISBN 0-12-352651-5
- ↑ (1977) „Stable Homopolyatomic Anions. Synthesis and Crystal Structures of Salts Containing the Pentaplumbide(2-) and Pentastannide(2-) Anions”. Inorganic Chemistry 16 (4), 903–907. o. DOI:10.1021/ic50170a036.
- ↑ (1979) „Lipophilic [2.2.2]cryptands as phase-transfer catalysts. Activation and Nucleophilicity of Anions in Aqueous-Organic Thirteen-Phase Systems and in Organic Solvents of Low Polarity”. J. Am. Chem. Soc. 101 (10), 2526–2530. o. DOI:10.1021/ja00504a004.
Fordítás[szerkesztés]
Ez a szócikk részben vagy egészben a Cryptand című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
Források[szerkesztés]
- cryptand, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry
- Lee, J.D.. Concise Inorganic Chemistry, 4th, New York: Chapman & Hall, 306–308 & 353. o. (1991. március 28.). ISBN 0-412-40290-4
- (1993) „Simple methods for the preparation of cryptands”. Pure Appl. Chem. 65 (3), 511–514. o. DOI:10.1351/pac199365030511.