Biomiomética Inorgánica Síntesis de un Complejo Macrocíclico de Cobalto




Universidad Simón Bolívar
Departamento de Química
Laboratorio de Química Inorgánica
Biomiomética Inorgánica
Síntesis de un Complejo Macrocíclico de Cobalto
Departamento de Química, Universidad Simón Bolívar, Miranda, Venezuela
Mayo 22, 2013
Resumen
Se sintetizó el ligando N,N’-bis(salicilaldehído)etilendiamino a partir de salicilaldehído y etilendiamina, y se obtuvo un rendimientode 83%. Luego se hizo reaccionar el Salen(H2) con acetato de cobalto tetrahidratado para generar el N,N’-bis(salicilaldehído)etilendiamino de cobalto (II), éste procedimiento se realizó bajo atmósfera de nitrógeno para evitar la oxidación del compuesto. Posteriormente, se estudio la absorción de oxígeno por parte del complejo Co(Salen) en presencia de DMSO como solvente. Luego se realizó lareacción de desorción de oxígeno en presencia de cloroformo, empleando un montaje donde se midió el volumen de agua desplazado por el oxígeno. Se encontró que la relación entre el aducto oxigenado de Co(Salen) y el oxigeno fue 2,11. En esta etapa el sólido pasó de tener una coloración marrón a una roja.

Palabras claves: salicilaldehído, etilendiamina, CoSalen, Salen(H2).


Introducción
Losmetales de transición juegan un rol importante en los procesos que influyen en el funcionamiento de los organismos, como son la formación y rompimiento de enlaces químicos, la transferencia de carga, la transferencia de oxígeno, la fijación de nitrógeno y la fotosíntesis.
Entre las proteínas naturales que contienen metales de transición tenemos: la mioglobina y hemoglobina, así como también algunasenzimas que participan en la cadena de oxidación celular. Estas proteínas contienen derivados porfirinicos ferrosos característicos, que participan en el proceso de fijación de oxigeno al Fe (II)1.
Ha habido un gran interés en los análogos sintéticos de la hemoglobina y de la mioglobina Por ello, actualmente se busca la obtención de compuestos organometálicos capaces de enlazarse al oxígeno demanera reversible y que a su vez sean modelos simples de fenómenos de oxigenación reversibles observados comúnmente en los pigmentos respiratorios responsables del transporte y almacenamiento de oxígeno2.
Además, del interés biológico de los portadores de Oxigeno sintético, revisten gran importancia aspectos fundamentales del problema como lo son las propiedades metal - ligando de un buenportador de oxígeno, la naturaleza del enlace metal -dioxígeno y la estructura del complejo.



Las aplicaciones de estos portadores de oxígeno son también un tema de investigación muy interesante, bien sea por sus propiedades de adsorción y desorción de oxígeno molecular, estudiadas con el propósito de aislar el oxigeno puro del aire; también por sus propiedades como catalizador para reaccionesdonde interviene el O2 como reactante.
El sistema objeto de estudio fue la síntesis de un complejo de cobalto denominado Co(Salen), donde el Salen (H2) es N,N´-bis (salicilaldehido)etilendiamina.
La preparación del CoSalen requiere de la exclusión de atmósfera de oxigeno pero se puede preparar fácilmente en el laboratorio utilizando la temperatura y presión constante y se mide como cambia elvolumen en una bureta, por observación de la evolución de oxígeno. Posteriormente, se puede determinar los moles de oxígeno absorbidos empleando la ecuación de gases ideales.

PV=nRT (1)
Despejando n, se tiene:
noxígeno=(Patm–Pagua)Voxígeno/RT (2)

Donde:
n son los moles adsorbidos de oxígeno.
Patm es la presión atmosférica.
Pagua es la presión devapor del agua.
Voxígeno es el volumen de oxígeno desplazado.
R es la constante de los gases.
T es la temperatura.


Sección Experimental
Cada una de las síntesis se realizó en la campana.

1. Preparación de N,N’-bis(salicilaldehído)etilendiamina, [salenH2]:
En un beaker de 50 mL se disolvió 1,05 mL de salicilaldehído en 12,5 mL de etanol y se calentó la mezcla en una plancha. Cuando...