Síntesis de nuevos receptores fluorescentes acíclicos tipo bis-naftil con capacidad de sensar selectivamente a los iones Zn(II) y Cd(II) en agua a pH fisiológico

Abstract

En este trabajo se llevó a cabo un estudio de coordinación mediante espectroscopia de fluorescencia con cuatro nuevos quimiosensores acíclicos biscromofóricos derivados de dtpa, con el propósito de evaluar su capacidad de discriminar entre los iones Zn2+ y Cd2+ en agua a pH fisiológico. Cada uno de los compuestos estudiados, denominados (dtpa1nap)H3 (1), (dtpa2nap)H3 (2), (dtpa1mnap)H3 (3) y (dtpa2mnap)H3 (4), contiene dos unidades aromáticas idénticas (naftilo o metilnaftilo, isómeros 1- o 2-) interconectadas a través de una cadena quelante tipo dtpa. Los compuestos en solución acuosa presentan bandas de emisión tanto de monómero como de excimero de naftaleno, cuyas intensidades son sensibles a los cambios en el pH del medio debido a la formación de especies en distintos estados de protonación. Se determinaron los rendimientos cuánticos fluorescentes () de los compuestos y se encontró que los derivados de metilnaftilo (3 y 4) tienen  un orden de magnitud mayores que los derivados de naftilo (1 y 2). Las constantes de protonación (Kp) de las moléculas 1-4 se determinaron tanto por fluorescencia como por RMN 1H. Las estequiometrías y las constantes de formación condicional (Kf ′) de los complejos de Zn2+ y Cd2+ se determinaron mediante titulaciones espectrofluorimétricas. Los resultados del estudio de coordinación muestran que del grupo de compuestos 1-4 únicamente el derivado (dtpa2mnap)H3 (4) presenta capacidad de discriminar entre Zn2+ y Cd2+ mediante respuestas radiométricas opuestas claramente distinguibles entre sí: incremento en la razón de intensidades excímero- monómero (IE/IM) en el caso de Cd2+ y disminución de IE/IM en el caso de Zn2+. Las estequiometrías determinadas para los complejos de Zn2+ y Cd2+ del ligante 4 son 1:2 (ML2) y 1:1 (ML), respectivamente. Se determinó que la respuesta del derivado 4 hacia los metales de interés es altamente selectiva, ya que no la presenta frente a otros cationes metálicos evaluados en este trabajo (Ca2+, Mg2+, Co2+, Cu2+, Fe3+, Hg2+, Ni2+ y Pb2+).