1. INTRODUÇÃO
A química dos compostos de complexação já é conhecida desde o século passado. No decorrer dos anos, substâncias como a hemina (1) e a ftalocianina (2) foram isoladas, sintetizadas e estudadas suas propriedades1. Eles são potentes antibióticos devido sua propriedade de formar complexos com íons metálicos.
Desde então, várias outras substâncias possuindo estas características foram estudadas com o objetivo de se obter compostos que fossem seletivos para determinados tipos de cátions.
Os agentes complexantes também são chamados de ionóforos, que significa transportadores (foros) de íons. Eles podem ser substâncias orgânicas cíclicas ou acíclicas contendo átomos como oxigênio, nitrogênio, enxofre, etc., que possuem elétrons livres, ou seja, pares eletrônicos não compartilhados. De acordo com a posição desses heteroátomos, obtém-se uma conformação (3) que apresenta uma cavidade, permitindo a entrada de íons metálicos, resultando na formação do complexo (3-M+n).
Os íons que possuem carga positiva são atraídos pelos pares eletrônicos livres, dispostos simetricamente em relação à cavidade, se "ligando" ao composto devido à ação de forças eletrostáticas, como por exemplo, a formação do complexo de íon potássio com dibenzo-18-coroa-6 (4-K+X-)2:
O complexo formado transporta os íons de um meio para outro (figura 1), devido às mudanças em suas propriedades físicas e através de meios adequados (solventes)3.
Em 1967, quando o químico norte-americano C. J. Pedersen (ganhador de Prêmio Nobel de 1987) tentava sintetizar o 2-(o-hidroxifenóxi)etil éter (5) a partir da reação do 1,5-dicloro-3-oxapentano com sal de sódio de catecol, obteve, como subproduto uma pequena quantidade de cristais brancos fibrosos. Tais cristais foram identificados como sendo o 2,3,11,12-dibenzo 1,4,7,10,13,16-hexaoxacicloctadodeca-2,11-dieno, atualmente conhecido como dibenzo-[18]-coroa-6 (4)2.
Compostos como estes são chamados "éteres de coroa", pois formam uma espécie de coroa quando complexam com um íon metálico (exemplo 3-M+). Através da análise do composto, notou-se que ele é muito pouco solúvel em metanol, mas na presença de sais de sódio sua solubilidade aumentava consideravelmente devido à formação do complexo do poliéter com íon sódio (4-Na+). Verificou-se, também, a capacidade de formação de complexos estáveis com muitos sais de metais alcalinos, alcalinos terrosos e alguns metais de transição4. Essa particular propriedade levou Pedersen a estudar a utilização desse composto como uma espécie de catalisador de transferência de fase que promovesse a solubilização de sais inorgânicos, como por exemplo KCl, KF, KMnO4, em solventes orgânicos apolares, tornando possível uma série de reações desses sais, que de maneira usual não ocorreriam4.
A química dos compostos de complexação já é conhecida desde o século passado. No decorrer dos anos, substâncias como a hemina (1) e a ftalocianina (2) foram isoladas, sintetizadas e estudadas suas propriedades1. Eles são potentes antibióticos devido sua propriedade de formar complexos com íons metálicos.
Desde então, várias outras substâncias possuindo estas características foram estudadas com o objetivo de se obter compostos que fossem seletivos para determinados tipos de cátions.
Os agentes complexantes também são chamados de ionóforos, que significa transportadores (foros) de íons. Eles podem ser substâncias orgânicas cíclicas ou acíclicas contendo átomos como oxigênio, nitrogênio, enxofre, etc., que possuem elétrons livres, ou seja, pares eletrônicos não compartilhados. De acordo com a posição desses heteroátomos, obtém-se uma conformação (3) que apresenta uma cavidade, permitindo a entrada de íons metálicos, resultando na formação do complexo (3-M+n).
Os íons que possuem carga positiva são atraídos pelos pares eletrônicos livres, dispostos simetricamente em relação à cavidade, se "ligando" ao composto devido à ação de forças eletrostáticas, como por exemplo, a formação do complexo de íon potássio com dibenzo-18-coroa-6 (4-K+X-)2:
O complexo formado transporta os íons de um meio para outro (figura 1), devido às mudanças em suas propriedades físicas e através de meios adequados (solventes)3.
Em 1967, quando o químico norte-americano C. J. Pedersen (ganhador de Prêmio Nobel de 1987) tentava sintetizar o 2-(o-hidroxifenóxi)etil éter (5) a partir da reação do 1,5-dicloro-3-oxapentano com sal de sódio de catecol, obteve, como subproduto uma pequena quantidade de cristais brancos fibrosos. Tais cristais foram identificados como sendo o 2,3,11,12-dibenzo 1,4,7,10,13,16-hexaoxacicloctadodeca-2,11-dieno, atualmente conhecido como dibenzo-[18]-coroa-6 (4)2.
Compostos como estes são chamados "éteres de coroa", pois formam uma espécie de coroa quando complexam com um íon metálico (exemplo 3-M+). Através da análise do composto, notou-se que ele é muito pouco solúvel em metanol, mas na presença de sais de sódio sua solubilidade aumentava consideravelmente devido à formação do complexo do poliéter com íon sódio (4-Na+). Verificou-se, também, a capacidade de formação de complexos estáveis com muitos sais de metais alcalinos, alcalinos terrosos e alguns metais de transição4. Essa particular propriedade levou Pedersen a estudar a utilização desse composto como uma espécie de catalisador de transferência de fase que promovesse a solubilização de sais inorgânicos, como por exemplo KCl, KF, KMnO4, em solventes orgânicos apolares, tornando possível uma série de reações desses sais, que de maneira usual não ocorreriam4.
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