Los éteres corona se descubrieron en 1967. Luego se modificaron añadiendo una unidad que contenía metal, creando éteres metalacorona. Estos éteres de metalacorona han sido objeto de intensas investigaciones. Dependiendo de la composición molecular de los éteres de coronas de metal y su arquitectura resultante, las propiedades y, por lo tanto, los usos de las coronas de metal pueden cambiar. Actualmente tienen muchos usos diferentes y los estudios en curso continúan ampliando su aplicación.
Algunos de ellos incluyen la refrigeración magnética, los agentes de formación de imágenes (específicamente como posibles agentes de contraste en las imágenes por resonancia magnética) y el magnetismo monomolecular, cuyo uso se está explorando en la computación cuántica.
Más específicamente, "los éteres de corona metálica han atraído recientemente una atención considerable porque capturan selectivamente especies invitadas, especialmente iones metálicos y cationes orgánicos de amonio. Y esta característica puede aumentar su utilidad en catálisis, magnetismo y conductores de protones", dijo el Dr. Xiao, autor del artículo. autor principal e investigador científico del Departamento de Química de la Universidad Tsinghua de Beijing.
Sabiendo lo que se puede hacer con los éteres metalacrown, existe un impulso para seguir descubriendo más tipos. El Dr. Xiao, miembro del grupo del profesor Wei en la Universidad de Tsinghua en Beijing, ha estado estudiando la modificación de éteres de corona utilizando polioxometalatos (POM) como unidades de reemplazo para crear un nuevo tipo de éter de corona de metal.
"La combinación de moléculas de éter corona con polioxometalatos abriría amplios campos para estudios sobre compuestos supermoleculares y materiales híbridos", afirmó Xiao. Y tuvieron éxito. "Mediante la modificación covalente, se combinaron inteligentemente polioxometalatos y compuestos orgánicos funcionales para lograr una mayor ampliación de sus funciones."
Su investigación fue publicada en Polyoxometalates.
Los éteres corona son moléculas en forma de anillo que contienen varios grupos éter. Su nombre surge de la forma de anillo que da a las moléculas el aspecto de una corona. Por sí solos, son fuertes agentes aglutinantes para iones de metales alcalinos cargados positivamente.
Los éteres de metalocorona son una especie de complejo metalamacrociclo que reemplaza parcial o totalmente los grupos etileno de los éteres de corona con unidades que contienen metal. En comparación con el éter corona, pueden tener funciones adicionales de reconocimiento, catálisis y magnetismo.
En este experimento, la Dra. Xiao y sus socios combinaron moléculas de éter corona con polioxometalatos (POM) formados por elementos de metales de transición tempranos mediante enlaces covalentes para crear un nuevo éter metalacorona, ampliando significativamente sus usos. La dificultad de este experimento fue que solo estaban reemplazando parcialmente los grupos etileno, como se informó anteriormente, pero requería un método diferente al reemplazo completo más común.
Además, estaban incorporando POM, que no se había utilizado antes para crear un éter de corona de metal. Por lo tanto, el desafío seguía siendo construir un éter de polioxometalatocorona con la capacidad de capturar moléculas invitadas específicas.
Se espera que el huésped, una molécula más grande (en este caso, el éter metalacorona), capture al huésped, una molécula más pequeña (en este caso, cationes de amoníaco), en un enlace no covalente similar al enlace que ocurre en muchos sistemas biológicos. como las proteínas.
Había alguna evidencia previa de que los cationes de amonio, que son iones de amonio cargados positivamente, y sus derivados orgánicos se mostraban prometedores como posibles moléculas invitadas. "Por supuesto, no somos nosotros quienes elegimos el catión amino como huésped, sino este tipo de éter corona de metal en sí. A través de algunos experimentos, obtuvimos estos compuestos huésped-huésped", dijo Xiao.
En esencia, construyeron con éxito un éter de polioxometalatocorona que puede capturar cationes de amonio y obtuvieron una serie de complejos huésped-huésped.
Cuando se le preguntó sobre futuras investigaciones, Xiao dijo:"La selección de cationes amino como moléculas invitadas por el éter metalacrown ha sentado las bases para que podamos seguir investigando la función de estos compuestos, como el reconocimiento, el intercambio iónico y los catalizadores". Su siguiente paso "es intentar unir cationes amino funcionales, como todo tipo de aminoácidos, y estudiar sus propiedades catalíticas relacionadas a partir de POM. Se espera poder detectar un buen agente de reconocimiento de iones o un catalizador específico".
Más información: Fengping Xiao et al, Éter polioxometalatocrown:un nuevo tipo de éter metalacrown basado en polioxometalato, Polioxometalatos (2024). DOI:10.26599/POM.2024.9140055
Proporcionado por Tsinghua University Press
