Cryptand - Cryptand

Image
Struktur af [2.2.2] kryptog indkapsling af en kaliumkation (lilla). Ved krystallinsk tilstand opnået med en røntgendiffraktion.
Image
[2.2.2] Cryptand

Cryptands er en familie af syntetiske bicykliske og polycykliske multidentate ligander til en række forskellige kationer. Den nobelprisen i kemi i 1987 blev givet til Donald J. Cram , Jean-Marie Lehn , og Charles J. Pedersen for deres indsats for at opdage og bestemmelse anvendelser af kryptander og kroneethere , og iværksatte dermed nu blomstrende inden for supramolekylær kemi . Udtrykket kryptand indebærer, at denne ligand binder substrater i en krypt , der interfererer med gæsten som ved en begravelse. Disse molekyler er tredimensionelle analoger til kronethere, men er mere selektive og stærke som komplekser for gæstionerne. De resulterende komplekser er lipofile.

Struktur

Den mest almindelige og vigtigste cryptand er N [CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 ] 3 N; det systematiske IUPAC- navn for denne forbindelse er 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-hexaoxabicyclo [8.8.8] hexacosan. Denne forbindelse betegnes [2.2.2] kryptand , hvor tallene angiver antallet af etheroxygenatomer (og dermed bindingssteder) i hver af de tre broer mellem amin-nitrogenhætterne. Mange kryptander er kommercielt tilgængelige under handelsnavnet Kryptofix. Allaminkryptander udviser særlig høj affinitet for alkalimetalkationer, hvilket har tilladt isolering af salte af K - .

Ejendomme

Kationbinding

Det tredimensionelle indre hulrum i en kryptand tilvejebringer et bindingssted - eller vært - for "gæst" -ioner . Komplekset mellem den kationiske gæst og kryptanden kaldes et kryptat. Cryptands danner komplekser med mange "hårde kationer" inklusive NH+
4, lanthanoider , alkalimetaller og jordalkalimetaller . I modsætning til kroneethere, kryptander binder gæsten ioner med begge nitrogen- og oxygen donorer. Denne tredimensionale indkapslingstilstand giver en vis størrelse-selektivitet, hvilket muliggør diskrimination mellem alkalimetalkationer (f.eks. Na + vs. K + ). Nogle kryptander er selvlysende.

Anionbinding

Polyaminbaserede kryptander kan konverteres til polyammonium-bure, der udviser høje affiniteter for anioner.

Laboratoriebrug

Cryptands nyder ingen kommercielle applikationer, men er reagenser til syntese af uorganiske og organometalliske salte. Selvom det er dyrere og vanskeligere at fremstille end kronethere , binder kryptander alkalimetaller stærkere. De bruges især til at isolere salte af meget basiske anioner. De omdanner solvatiserede alkalimetalkationer til lipofile kationer, hvorved de resulterende salte overføres opløselighed i organiske opløsningsmidler.

Med henvisning til resultater, der er blevet anerkendt i lærebøger, kryptander aktiveret syntesen af alkalider og electrides . For eksempel giver tilsætning af 2,2,2-kryptand til en opløsning af natrium i ammoniak saltet [Na (2,2,2-krypt)] + e - , isolerede et blå-sort paramagnetisk fast stof. Kryptander er også blevet brugt til krystallisation af Zintl-ioner såsom Sn4−
9.

Selvom det sjældent er praktisk, kan kryptander fungere som faseoverførselskatalysatorer ved at overføre ioner.

Se også

Referencer

Generel læsning