crown ethers

(o eteri corona) Famiglia di polieteri ciclici derivanti principalmente dal glicol etilenico o da glicoli etilenici sostituiti. Sono fra i più semplici e interessanti leganti macrociclici della chimica supramolecolare. La loro scoperta si è avuta nel 1967 a opera del chimico norvegese Charles Pedersen, che nell’ambito di una ricerca sull’azione complessante di svariati agenti chimici sugli ioni metallici riuscì a sviluppare la sintesi di questa nuova classe di molecole analoghe, chiamate c. ethers per la forma da loro assunta attorno allo ione alcalino che riuscivano a chelare (➔ chelati). Una caratteristica strutturale dei c. è che il diametro della cavità creata dagli atomi di ossigeno che si ripetono nella catena ciclica è simile al diametro degli ioni di taluni metalli alcalini. La diversa configurazione di questi composti produce un’ampia variazione delle loro abilità leganti. Nei casi più semplici si osserva che il [15]crown-5 è complementare al sodio, mentre il [18]crown-6 è complementare al potassio e il [21]crown-7 al cesio. Questa proprietà deriva dal fatto che la cavità di un c. è una regione polare e i complessi che si formano vengono tenuti insieme da forze coulombiane che si instaurano tra il catione e le estremità negative dei dipoli C-O. Viceversa la superficie esterna della corona è apolare e con caratteristiche da idrocarburo. Ciò permette a complessi, che si formano tra i c. e. e gli ioni di metalli alcalini, di sciogliersi facilmente in solventi organici non polari.

Trovano impiego come agenti complessanti e, in biologia, per lo studio di particolari meccanismi (passaggio degli ioni attraverso membrane cellulari, azione di enzimi). L’importanza di questi composti sta nel loro impiego come catalizzatori nei trasferimenti di ioni da una fase acquosa a una organica. Strutture del tipo a etere corona sono presenti in alcuni antibiotici (per es., la nonactina) che, in tal modo, riescono a trasportare rapidamente gli ioni Na⁺ e K⁺ attraverso le membrane cellulari alterando gli equilibri ionici della cellula.