Clatrato

Os clatratos ou compostos de clatrato son substancias químicas que consisten nun retículo que atrapa ou contén moléculas. A palabra clatrato deriva do latín clatratus, que significa 'con barras' ou 'un retículo'. Tradicionalmente, os compostos de clatratos son poliméricos e envolven completamente á molécula que hospedan, pero no uso moderno do termo os clatratos tamén inclúen complexos hospedador-hospedado e compostos de inclusión.J. L. Atwood "Inclusion Compounds"  in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2012, Wiley-VCH, Weinheim.  Segundo a IUPAC, os clatratos son "compostos de inclusión nos cales a molécula hospedada está nunha gaiola formada pola molécula hospedadora ou por un retículo de moléculas hospedadoras."http://goldbook.iupac.org/C01097.html

miniatura|Estrutura do complexo de inclusión 3:1 de urea e 1,6-diclorohexano. A rede está composta de moléculas de urea que están ligadas por enlaces de hidróxeno, que deixan canais aproximadamente hexagonais nos cales se alinean as moléculas do clorocarburo. Esquema en cor: oxíxeno en vermello, nitróxeno en azul, cloro en verde.

Os clatratos son compostos non estequiométricos nos cales moléculas de tamaño conveniente (de 2 a 9 ángstrom) son capturadas nas cavidades que aparecen na estrutura doutro composto. A auga conxelada pode crear celas con capacidade para conter moléculas de gas, enlazadas mediante enlaces de hidróxeno. Numerosos gases de baixo peso molecular (, , , , , argon, cripton, xenon...) forman clatratos en certas condicións de presión e temperatura. Estas celas son inestables se están baleiras, colapsándose para formar xeo convencional.

 Características 
Tradicionalmente co termo compostos de clatraos faise referencia a hospedadores poliméricos que conteñen moléculas hospedadas. Máis recentemente, o termo refírese a moitos hospedadores moleculares, como os calixarenos e ciclodextrinas e mesmo a algúns polímeros inorgánicos como as ceolitas. Recentemente describiuse no Xapón o mineral natural clatrato de sílice chamado chibaíta.

Moitos clatratos derivan de armazóns orgánicos unidos por enlaces de hidróxenos. Estes armazóns prepáranse a partir de moléculas que se "autoasocian" por medio de múltiples interaccións de enlaces de hidróxeno. Os clatratos máis famosos son os clatratos de metano, nos cales ao armazón de enlaces de hidróxeno contribúe a auga, e as moléculas hospedadas son de metano. Grandes cantidades de metano conxélanse nesta forma por causas naturais nas formacións de permafrost e baixo o leito oceánico. Outras redes de enlaces de hidróxeno derivan da hidroquinona, urea, e tiourea. Unha molécula hospedadora moi estudada é o composto de Dianin.  
miniatura|Modelo de recheo de espazos da β-ciclodextrina, un hospedador que forma complexos de clatratos ao inserir a molécula hospedada no "burato de donut."

Os compostos de Hofmann son polímeros de coordinación coa fórmula Ni(CN)4Ni(NH3)2. Estes materiais cristalizan con pequenas moléculas hospedadas aromáticas (benceno, certos xilenos), e esta selectividade foi explotada comercialmente para a separación destes hidrocarburos.  As armazóns orgánicas metálicas (MOF) forman clatratos.

Os compostos gaiola fotoliticamente sensibles estudáronae como contedores para a liberación de fármacos ou reactivos.

 Historia 
Os hidratos de clatratos descubriunos en 1810 Humphry Davy. Os clatratos foron estudados por P. Pfeiffer en 1927, e en 1930 E. Hertel definiu os "compostos moleculares" como substancias descompostas en compoñentes individuais que seguían a lei de acción de masas en solución ou estado gasoso. En 1945, H. M. Powell analizou a estrutura cristalina destes compostos e denominounos clatratos.

 Materiais relacionados 
Os compostos de inclusión adoitan ser moléculas, mentres que os clatratos son tipicamente poliméricos. Os compostos de intercalación non son tridimensionais, a diferenza dos clatratos.

 Notas 

 Véxase tamén 
 Outros artigos 
 Clatrato de gas
 Clatrato de metano

Categoría:Clatratos