Reconocimiento molecular de emparejamiento iónico en agua: agregación a bajas concentraciones que es impulsada por la...

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular de las moléculas.
• La termodinámica es la termodinámica.
• Química Analítica La Química Analítica es la

Sus antecedentes:

• Comprender las interacciones huésped-huésped es crucial en la química supramolecular.
• El citrato es un polianión biológicamente relevante cuyas interacciones con huéspedes sintéticos son de interés.
• Los huéspedes a base de guanidinium son conocidos por su capacidad para unirse a los aniones.

Objetivo del estudio:

• Para investigar los parámetros termodinámicos que rigen la unión del citrato a un anfitrión de tris-guanidinium (anfitrión 1) en solución acuosa.
• Para determinar la estequiometría vinculante y su dependencia de las condiciones de la solución.
• Para dilucidar las fuerzas motrices detrás de los eventos de unión observados.

Principales métodos:

• Se empleó calorimetría de titulación isotérmica (ITC) para cuantificar la termodinámica de enlace (K(a), DeltaH°, DeltaS°, DeltaG°).
• Se utilizó la espectroscopia de Resonancia Magnética Nuclear (RMN), específicamente un gráfico de Job, para verificar la estequiometría de unión.
• Los datos de microcalorimetría se recopilaron a través de un rango de anfitrión 1 y concentraciones de citrato y concentraciones de amortiguador (fuerzas iónicas).

Principales resultados:

• A baja fuerza iónica (baja concentración de amortiguador), el ITC reveló complejos con estequiometrías mayores de 1:1, con K(1) que van desde 2.0 x 10^3 hasta 3.0 x 10^3 M−1.1.
• A alta resistencia iónica (alta concentración de amortiguador), solo se detectó una unión 1:1, con K(1) determinado como 409 M-1.1.
• La unión 1:1 se caracteriza por una entropía favorable y una entalpía negativa, mientras que los complejos de orden superior están completamente impulsados por la entropía debido a la desolución.

Conclusiones:

• La estequiometría de unión y la termodinámica entre el anfitrión 1 y el citrato dependen en gran medida de la fuerza iónica.
• La formación de complejos de orden superior a baja fuerza iónica es un proceso impulsado por la entropía que resulta de la asociación de poliiones en el agua.
• Se observó y discutió una observación inusual de formación de complejos de orden superior al diluir un componente, probablemente relacionada con los efectos de desolución.