Reconocimiento de aniones de importancia ambiental por nuevos receptores tipo Bis-(Tiourea-Benzamida)

Abstract

Es de gran importancia la detección y cuantificación de aniones, ya que estas especies participan en sistemas biológicos y ambientales. Actualmente muchas investigaciones se han encaminado al diseño y síntesis de receptores neutros basados en ureas, tioureas y amidas, para el reconocimiento de aniones, los cuales son la base para el desarrollo de sensores con respuestas ópticas y colorimétricas. Debido a lo mencionado, en este trabajo se presentan la síntesis y caracterización de cuatro nuevos receptores tipo bis-(tiourea-benzamida) con naftalenos como cromóforos y cadenas espaciadoras de longitud variable. También se presentan los estudios de reconocimiento molecular de estos sistemas con los aniones Fˉ, Clˉ, Brˉ, Iˉ, CH3COOˉ, NO3ˉ,H2PO4ˉ y HSO4ˉ, los cuales fueron estudiados en DMSO y en una mezcla 90% acetonitrilo y 10% dimetilsulfóxido, por las técnicas de UV-Vis, Fluorescencia y RMN 1H. Los resultados obtenidos de los estudios de complejación realizados por las técnicas de UV-Vis y RMN de 1H,demuestran que los receptores presentan afinidad por los aniones CH3COOˉ, C6H5COOˉ, H2PO4ˉ, FˉyClˉ, destacándose que las mayores afinidades de los sistemas son por los aniones básicos CH3COOˉ, H2PO4ˉy Fˉ. Dependiendo del medio, se observaron diferentes equilibrios para los complejos: en DMSO se observó 1) formación de un complejo 1:1 receptor-huésped y 2) a altas concentraciones de los aniones básicos, desprotonación de las tioureas para todos los sistemas. Para los estudios efectuados en CH3CN, se demostró que sólo el anión Fˉ fue capaz de desprotonar a las tioureas de los receptores, pero únicamente a altas concentraciones de este anión. En cuanto a los resultados obtenidos por fluorescencia, no se observó la banda del excímero de naftaleno para ninguno de los receptores, ni en su forma libre ni tras la complejación. En general para los diferentes sistemas, se observaron cambios en la intensidad de emisión del receptor: con aumentos en la emisión tras la complejación del anión HSO4ˉy disminución en la emisión para los complejos de los aniones CH3COOˉy Fˉ. Destaca de estos estudios, que únicamente el receptor con espaciador de 8 metilenos fue el que mostró una respuesta sensible y selectiva por el anión fluoruro. Finalmente, se realizaron estudios de competencia, los cuales confirmaron la selectividad antes mencionada. Como conclusiones se tiene que la afinidad y la selectividad de los receptores por diferentes aniones, depende del espaciador entre los sitios de unión del receptor, de la basicidad y de la geometría del anión.