Estudio Cinético de la complejación de Al(III) por 2-hidroxibenzofenona en soluciones metanol - agua

DAVILA, Y.; SANCHO, M.I; BLANCO, S. E.

Mar del Plata (Argentina)

Simposio; XV Simposio Nacional de Química Orgánica; 2005

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

La capacidad complejante ejercida por flavonoides y benzofenonas sobre ionesmetálicos de interés en diversas disciplinas relacionadas con Ciencias Químicas y Biológicas, es tema de investigación de nuestro grupo de trabajo. Previamente, sedeterminó la composición estequiométrica y mecanismo de reacción del complejoformado entre AlCl3 y 2-hidroxibenzofenona en alcoholes primarios. Considerandoque los iones metálicos reaccionan fácilmente con agua para dar iones hidratadostales como Al(H2O)63+, en este trabajo se programaron una serie de experimentospara determinar la velocidad de la reacción de complejación en soluciones metanolagua.Con este propósito, haciendo uso de un método espectroscópico UV-visible, serealizaron experiencias cinéticas a 25±0.1°C empleando concentraciones analíticasiguales (aproximadamente 2x10-4 M) para el ligando y el reactivo metálico, variando laconcentración de agua en el intervalo 0-6 M. El progreso de la reacción se siguiómidiendo la absorbancia de la solución a 400nm, a tiempos crecientes de reacción,hasta alcanzar el equilibrio.En Fig. 1 se muestran los perfiles de absorbancia obtenidos en 5 experienciascinéticas cuyos medios de reacción fueron metanol puro y soluciones molares deagua en metanol (1.354, 2.784, 4.098 y 5.580), respectivamente. Se observa que lasvelocidades de reacción iniciales decrecen con el aumento de la molaridad de agua.También se aprecia que la reacción de complejación alcanza el correspondienteestado de equilibrio a menores tiempos de reacción. Este hecho sugiere que lacantidad de iones metálicos en condiciones de ser complejados por el ligando vadisminuyendo con respecto a los iones involucrados en procesos de hidratación.Consecuentemente, sobre la base de la ocurrencia simultánea de las reacciones decomplejación e hidratación de iones aluminio, se obtuvo la siguiente ecuación develocidad: Ln {VW/[AlCl3]} = Ln kW + n Ln [H2O]. En esta ecuación, cuyarepresentación gráfica se da en Fig. 2, VW representa las velocidades de reaccióniniciales en soluciones metanol-agua; kW, es la velocidad específica de hidratación yn, indica el número aparente de moléculas de agua implicadas en la etapa dehidratación. Se concluye que la hidratación de iones metálicos disminuyemarcadamente la complejación de los mismos y que el proceso de hidratación essuficientemente complejo.