Sorprendentemente alta selectividad y alta afinidad en el reconocimiento de mercurio por Foldarands aromáticos que...

Área de la Ciencia:

• Química supramolecular
• Química del medio ambiente
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• El desarrollo de receptores sintéticos para el reconocimiento selectivo de iones metálicos es un desafío, especialmente sin restricciones macrocíclicas.
• Pocos sistemas logran conformaciones bien plegadas independientemente del disolvente para la unión de metales de alta afinidad.

Objetivo del estudio:

• Introducir una nueva clase de moléculas conformacionalmente robustas y modularmente sintonizables llamadas foldarands.
• Para demostrar su alta selectividad y afinidad por los iones de mercurio (Hg2+).

Principales métodos:

• Diseño y síntesis de moléculas plegables con átomos donantes de oxígeno.
• Evaluación de las propiedades de reconocimiento de iones metálicos frente a otros 22 iones metálicos.
• Cuantificación del factor de selectividad y de la capacidad de unión.
• Prueba de la eficiencia de la eliminación de iones de mercurio en soluciones acuosas y en aguas subterráneas artificiales mediante extracción bifásica con disolvente.

Principales resultados:

• Los foldarands exhiben una notable selectividad para Hg2+ sobre otros 22 iones metálicos, con un factor de selectividad de al menos 19 para el tetramero 4.
• El tetramero 4 muestra una capacidad de unión al menos 18 veces mayor que los éteres tio-corona.
• Una sola extracción redujo la concentración de Hg²⁺ en un 98% en agua pura (200 a 4 ppb).
• Las extracciones múltiples redujeron el contenido de mercurio en un 98% en las aguas subterráneas artificiales (de 500 a 10 ppb).

Conclusiones:

• Los Foldarands representan una clase única de receptores con estabilidad conformacional inherente y propiedades de reconocimiento sintonizables.
• Su alta selectividad y capacidad para Hg²⁺ permiten una eficiente eliminación de mercurio de bajo nivel del agua.
• Estos hallazgos ofrecen un enfoque prometedor para la remediación ambiental de la contaminación por mercurio.