Las coronas de metal son una clase única de compuestos macrocíclicos que consisten en iones metálicos y única o predominantemente heteroátomos en el anillo. Clásicamente, las coronas de metal contienen una unidad de repetición [M – N – O] en el macrociclo. Descubiertas por primera vez por Vincent L. Pecoraro y Myoung Soo Lah en 1989, [1] las coronas de metal se describen mejor como análogos inorgánicos de los éteres corona . Hasta la fecha, se han publicado más de 600 informes de investigaciones sobre la corona de metales. Se han sintetizado coronas de metal con tamaños que van desde 12-MC-4 a 60-MC-20. [2]
En 2013, el proyecto "Metallacrowns: materiales innovadores y dispositivos supramoleculares basados en Metallacrown" fue financiado por la Agencia Ejecutiva de Investigación de la Unión Europea como un plan de intercambio internacional de personal investigador Marie Curie IRSES. [3] Este proyecto de movilidad involucra a investigadores de las universidades de Parma , Wrocław , Paris-Sud , Kyiv y Michigan , y del CNRS en Orleans . Este proyecto ha sido financiado por el Séptimo Programa Marco de la Comunidad Europea (7PM / 2007-2013) bajo el acuerdo de subvención núm. 611488. [ cita requerida ]
Nomenclatura
La nomenclatura de corona de metal se ha desarrollado para imitar la nomenclatura de éteres de corona, que se denominan por el número total de átomos en el anillo, seguido de "C" para "corona" y el número de átomos de oxígeno en el anillo. Por ejemplo, 12-crown-4 o 12-C-4 describen la Figura 2a. Al nombrar coronas de metal, se sigue un formato similar. Sin embargo, la C se convierte en "MC" para "corona de metal" y la "MC" es seguida por el metal del anillo, otro heteroátomo y el ligando usado para hacer la corona de metal. Por ejemplo, la corona de metal b en la figura anterior se denomina [12-MC Fe (III) N (shi) -4], donde "shi" es el ligando, ácido salicilhidroxámico . [2]
Preparación
Las coronas de metal se forman por autoensamblaje , es decir, disolviendo el ligando en un disolvente seguido de la sal metálica deseada. La primera corona de metal reportada fue Mn II (OAc) 2 (DMF) 6 [12-MC Mn (III) N (shi) -4]. [1] Las coronas de metal se pueden preparar con una variedad de metales en el anillo y en una variedad de tamaños de anillo. [2] En los últimos años, se han preparado muchas otras coronas de metal, incluidas 9-MC-3, 15-MC-5 y 18-MC-6. El tamaño del anillo está controlado por una serie de factores, como la geometría del anillo de quelato del ligando, la distorsión de Jahn-Teller del metal del anillo , el tamaño del metal central, los efectos estéricos y la estequiometría . Los metales comunes del anillo incluyen V (III), Mn (III), Fe (III), Ni (II) y Cu (II). Los ácidos hidroxámicos , como el ácido salicilhidroxámico , y las oximas se utilizan comúnmente en ligandos de corona de metal .
Estructura
Muchas estructuras se han caracterizado por cristalografía de rayos X de monocristal . Las coronas de metal contienen típicamente anillos de quelato fusionados en su estructura, lo que les confiere una estabilidad sustancial. Las coronas de metal se han sintetizado con una variedad sustancial. Se conocen coronas de ligando mixto y anillo-metal mixto, y coronas de metal en estado de oxidación mixto. Se ha informado de coronas de metal inversas que contienen iones metálicos orientados hacia el centro del anillo. [4] Se conocen metalacriptatos, metallahelicatos y coronas de metal fundidas. [2] Entre las características interesantes de las coronas de metal se encuentran las similitudes entre ciertas estructuras y el éter de corona correspondiente. Por ejemplo, en el 12-C-4, el tamaño de la cavidad es 2,79 Å y la distancia de mordida es 0,6 Å. En el 12-MC-4, el tamaño de la cavidad es de 2,67 Å y la distancia de mordida es de 0,5 Å. [1]
Aplicaciones potenciales
Las coronas de metal se han estudiado más ampliamente por su uso potencial como SMM ( imanes de una sola molécula ). En particular, el primer SMM mixto de manganeso-lantánido fue una corona de metal. [5] Las coronas de metal con gadolinio como metal central son posibles agentes de contraste de resonancia magnética . [6] [7] Se presta mucha atención al reconocimiento molecular de la corona de metal y la química huésped-huésped . [8] La quelación de metales pesados por complejos 15-MC-5 podría utilizarse en la separación de lantánidos o el secuestro de metales pesados. [9] Se ha demostrado que las moléculas de contenedor de corona de metal construidas a partir del tipo de estructura 15-MC-5 encapsulan selectivamente aniones carboxilato en cavidades hidrófobas. [10] [11] [12] Se generó un sólido cristalino que presenta una generación de segundo armónico mediante la inclusión de un cromóforo óptico no lineal en un compartimento de corona de metal quiral. [13] Las coronas de metal también se han utilizado en la construcción de microporosos . [14] [15] y materiales mesoporosos . [16] En otra aplicación potencial, algunas coronas de metal exhiben actividad antibacteriana. [17]
Referencias
- ^ a b c Lah, MS; VL, Pecoraro (1989). "Aislamiento y caracterización de {Mn II [Mn III (salicilhidroximato)] 4 (acetato) 2 (DMF) 6 } ∙ 2DMF: un análogo inorgánico de M 2+ (12-corona-4)". Mermelada. Chem. Soc. 111 (18): 7258. doi : 10.1021 / ja00200a054 .
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