Criptando: differenze tra le versioni

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[[ImmagineFile:Cryptand-2.2.2-.png|thumb|upright=1.4|Criptando[2.2.2]]]

I '''criptandi''' sono composti analoghi, ma a struttura tridimensionale, agli [[eteri corona]]. Sono stati scoperti da [[Donald J. Cram]], [[Jean-Marie Lehn]], e [[Charles J. Pedersen]], che per questo lavoro furono insigniti del [[premio Nobel per la chimica]] nel [[1987]]. Il termine "criptando" deriva dal fatto che questi [[ligando|leganti]] incorporano (o meglio relegano) il substrato in una cripta, seppellendolo come in una tomba.

==Struttura==

Il primo, e più importante, dei criptandi è quello mostrato nell'immagine, il cui nome [[Unione internazionale di chimica pura e applicata|IUPAC]] è 1,10-diaza-4,7,13,16,21,24-esaoxabiciclo[8.8.8]esacosano. Si preferisce utilizzare il nome pratico Criptando[2.2.2], dove i numeri indicano il numero di [[ossigeno|ossigeni]] (e quindi di siti leganti) in ognuna delle tre braccia tra gli [[azoto|azoti]] a testa di ponte. Molti criptandi sono in vendita con il nome commerciale di "Kriptofix". Tutti i criptandi [[ammine|amminici]] mostrano particolare affinità per i [[metalli alcalini]], caratteristica che ha permesso di isolare gli [[anioni]] [[alcaluri]] Na^- e K^-.<ref>Kim, J.; Ichimura, A. S.; Huang, R. H.; Redko, M.; Phillips, R. C.; Jackson, J. E. and Dye, J. L., "Crystalline Salts of Na- and K- (Alkalides) that Are Stable at Room Temperature", Journal of the American Chemical Society, 1999, volume 121, pagine 10666-10667.</ref>

J. M. Lehn si rese conto che la presenza di una cavità macrociclica tridimensionale, in una molecola, permetteva al catione, non solo di essere complessato, ma di essere “incapsulato” all'interno della cavità stessa. Deriva proprio da questo aspetto, il termine “criptando” per sistemi macrociclici contenenti una cavità tridimensionale. Quindi, da un punto di vista strutturale, la maggiore differenza tra un [[macrociclo]] ed un criptando è la presenza di almeno una terza catena, che converte un sistema bidimensionale in un legante tridimensionale. In una maniera piuttosto semplificata è lecito visualizzare il criptando come una molecola macrociclica, contenente più unità cicliche condensate. La caratteristica fondamentale di questi composti è quella di possedere una cavità tridimensionale, all'interno della quale possono essere inglobate delle molecole o degli ioni, con conseguente formazione di [[Composto di inclusione|composti di inclusione]]. Le reazioni di coordinazione sono guidate dalla natura della cavità, dalla sua forma e dimensione, dal tipo di atomi donatori e dalla loro disposizione relativa.

==Proprietà==

[[ImmagineFile:Cryptate of potassium cation.jpg|thumbnail|Modello molecolare del complesso criptando[2.2.2] ospitante un catione potassio (in viola)]]

La cavità interna dei criptandi funziona da sito legante - o nicchia - per gli ioni "ospitati". Il [[complesso (chimica)|complesso]] del [[catione]] ospitato e del criptando ospite è chiamato '''criptato'''. I criptati formano complessi coi cationi [[teoria HSAB|duri]], compresi [[ione ammonio|NH₄⁺]], [[lantanoidi]], metalli alcalini e [[metalli alcalino-terrosi|alcalino terrosi]]. Al contrario dei tipici eteri a corona, i criptandi legano sia con gli azoti che con gli ossigeni. Le dimensioni della nicchia, inoltre, gli danno una selettività dimensionale, permettendo la distinzione tra i cationi dei metalli alcalini.

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==Usi==

I criptandi, nonostante il loro costo e la difficoltà di sintesi, offrono migliore selettività e stabilità di legame rispetto ad altri complessanti per gli ioni alcalini, come gli eteri a corona. Rendono possibile estrarre [[sale|sali]] altrimenti insolubili in [[solvente|solventi]] [[composto organico|organici]]; aumentano la reattività degli [[anione|anioni]] dei sali perché riescono a spezzare le coppie ioniche; possono anche essere utilizzati come [[catalizzatore|catalizzatori]] di trasferimento di [[fase (chimica)|fase]], trasferendo [[ione|ioni]] da una fase all'altra. I criptandi hanno consentito la sintesi di [[alcalide|alcalidi]] (contenenti gli anioni Na^- e K^-) e [[elettride|elettridi]] (in cui l'anione è un [[elettrone]]). Sono stati usati per [[cristallizzazione|cristallizzare]] ioni [[cluster (chimica)|cluster]] come Sn₉^2-. Inoltre, la loro capacità di isolare lo ione ospite dal blocco del [[solvente]] (tutte le molecole d'[[acqua]] al di fuori della sfera di coordinazione) e di impedire la coordinazione diretta di molecole d'acqua, hanno permesso di sfruttare le caratteristiche di emettitore dell'[[europio]] (si usa un criptando-antenna chiamato ''trisbipy'').

==Note==

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* [[Ionoforo]]

* [[Riconoscimento molecolare]]

==Altri progetti==

{{interprogetto}}

==Collegamenti esterni==