Un clatrato es una sustancia química que consiste en una red que atrapa o contiene moléculas. La palabra clatrato se deriva del latín clathratus ( clatratus ), que significa 'con barras, enrejado '. [1] Tradicionalmente, los compuestos de clatrato son poliméricos [ cita requerida ] y envuelven completamente la molécula huésped, pero en el uso moderno, los clatratos también incluyen complejos huésped-huésped y compuestos de inclusión . [2] Según IUPAC, los clatratos son compuestos de inclusión "en los que la molécula huésped está en una jaula formada por la molécula huésped o por una red de moléculas huésped". [3]
Ocurrencia y alcance
Tradicionalmente, los compuestos de clatrato se refieren a huéspedes poliméricos [ cita requerida ] que contienen huéspedes moleculares. Más recientemente, el término se refiere a muchos hospedadores moleculares, incluidos calixarenos y ciclodextrinas e incluso algunos polímeros inorgánicos como las zeolitas . El mineral de clatrato de sílice natural , la chibaita , se describió en Japón en 2008.
Muchos clatratos se derivan de estructuras orgánicas con enlaces de hidrógeno . Estos marcos se preparan a partir de moléculas que se "autoasocian" mediante múltiples interacciones de enlaces de hidrógeno. Los clatratos más famosos son los clatratos de metano, en los que la estructura con enlaces de hidrógeno es aportada por el agua y las moléculas invitadas son el metano. Existen grandes cantidades de metano congelado naturalmente en esta forma tanto en formaciones de permafrost como bajo el lecho marino del océano. [4] Otras redes de enlaces de hidrógeno se derivan de hidroquinona , urea y tiourea . Una molécula huésped muy estudiada es el compuesto de Dianin .
Los compuestos de Hofmann son polímeros de coordinación con la fórmula Ni (CN) 4 · Ni (NH 3 ) 2 . Estos materiales cristalizan con pequeños huéspedes aromáticos (benceno, ciertos xilenos), y esta selectividad se ha aprovechado comercialmente para la separación de estos hidrocarburos. [2] Las estructuras orgánicas metálicas (MOF) forman clatratos.
Los compuestos enjaulados fotolíticamente sensibles se han examinado como recipientes para liberar un fármaco o reactivo . [5]
Historia
Los hidratos de clatrato fueron descubiertos en 1810 por Humphry Davy . [6] Los clatratos fueron estudiados por P. Pfeiffer en 1927 y en 1930, E. Hertel definió los "compuestos moleculares" como sustancias descompuestas en componentes individuales siguiendo la ley de acción de masas en estado de solución o gas. En 1945, HM Powell analizó la estructura cristalina de estos compuestos y los denominó clatratos .
Materiales relacionados
Los compuestos de inclusión son a menudo moléculas, mientras que los clatratos son típicamente poliméricos [ cita requerida ] . Los compuestos de intercalación no son tridimensionales, a diferencia de los compuestos de clatrato.
Ver también
Referencias
- ^ Diccionario de latín Archivado el 14 de abril de 2012 en la Wayback Machine.
- ^ a b Atwood, JL (2012) "Compuestos de inclusión" en Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002 / 14356007.a14_119
- ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2ª ed. (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) " clatratos ". doi : 10.1351 / goldbook.C01097
- ^ Pearce, Fred (27 de junio de 2009). "Hielo en llamas: el próximo combustible fósil" . Nuevo científico (2714). págs. 30–33. Archivado desde el original el 13 de abril de 2016 . Consultado el 5 de julio de 2009 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Ellis-Davies, Graham CR (2007). "Compuestos enjaulados: tecnología de liberación de fotos para el control de la fisiología y química celular" . Métodos de la naturaleza . 4 (8): 619–628. doi : 10.1038 / nmeth1072 . PMC 4207253 . PMID 17664946 .
- ^ Thomas, Ellen (noviembre de 2004). "Clatratos: componentes poco conocidos del ciclo global del carbono" . Universidad Wesleyana . Consultado el 13 de diciembre de 2007 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )