Dietro lo scintillio del platino | chimica della natura

Dietro lo scintillio del platino | chimica della natura

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Essendo un metallo raro e prezioso che è anche resistente all'usura e all'appannamento, il platino è noto per essere particolarmente adatto ai gioielli. Vivian Yam riflette su come, al di là della sua prestigiosa immagine, il platino abbia anche trovato la sua strada in una varietà di settori che vanno dal settore petrolchimico a quello farmaceutico.

Il platino prende il nome da un altro elemento - il suo nome deriva dalla parola spagnola "platina" che significa "piccolo argento", a causa del suo colore. Di solito si presenta in natura come platino elementare o è legato con piccole quantità di altri metalli, in particolare l'iridio.

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Immagine: © ISTOCKPHOTO / PAULFLEET

Il ruolo più diffuso del platino è come catalizzatore, in particolare nell'industria automobilistica, dove viene utilizzato nei convertitori catalitici per catalizzare la combustione completa di basse concentrazioni di idrocarburo incombusto dallo scarico in anidride carbonica e vapore acqueo e nel settore petrolchimico industria per tagliare grandi catene di idrocarburi. Trova anche il suo posto con l'avvento delle energie rinnovabili, poiché le nanoparticelle di platino vengono utilizzate nelle celle a combustibile per la produzione pulita di idrogeno.

Un'altra area importante riguarda lo sviluppo di farmaci al platino e, più recentemente, i profarmaci: composti introdotti per la prima volta nel corpo in una forma inattiva, che vengono successivamente convertiti nella loro forma attiva. Sin dal primo rapporto di Rosenberg del 1969 sulle proprietà antitumorali del complesso di platino cisplatino 1, c'è stato un enorme interesse nel comprendere il suo meccanismo d'azione. Ciò ha portato allo sviluppo di farmaci antitumorali di platino (II) di seconda e terza generazione (carboplatino e oxaliplatino) e profarmaci di platino (IV) - ad esempio satraplatino, attualmente in fase di esame per l'approvazione della Food and Drugs Administration statunitense. Sebbene i meccanismi non siano ancora chiari, è ormai noto che i farmaci al platino quadrato-piano (II) reticolano con il DNA e un certo numero di altri complessi di platino (II) con ligandi ausiliari planari agiscono come metallointercalatori del DNA.

Recentemente, le frazioni fotosensibili sono state anche incorporate nei complessi di platino per lo sviluppo della chemioterapia del cancro fotoattivata o della consegna (pro) di farmaci. Le porfirine, i cloro e i derivati ​​di platino (II) possono anche fungere da fotosensibilizzatori per la produzione di ossigeno singoletto per la terapia fotodinamica (PDT) - il loro effetto atomo pesante faciliterebbe l'attraversamento intersistemico e migliorerebbe la resa quantica di ossigeno singoletto ( 1 O 2 ), che è la chiave al successo della PDT.

Parallelamente a questi sviluppi, è stato scoperto che le porfirine di platino (II) sono composti fosforescenti con stati eccitati di terzine di lunga durata. In quanto tali, sono altamente suscettibili all'estinzione della luminescenza da parte dell'ossigeno, e quindi promettenti per le applicazioni di rilevamento ottico dell'ossigeno - di interesse per lo sviluppo di vernici sensibili alla pressione nel rilevamento della pressione. Numerosi altri complessi di platino (II), ad esempio composti di polipiridina, mostrano anche ricche proprietà fosforescenti combinate con un ricco polimorfismo che dà origine a una varietà di colori intensi. Un primo esempio di una specie di platino (II) altamente colorata proviene dal composto monodimensionale del sale verde 2 di Magnus ([Pt (NH 3 ) 4 ] [PtCl 4 ]).

I composti di platino quadrato-piano (II) sono ben noti per la loro forte propensione alle interazioni metallo-metallo, che portano a interessanti caratteristiche spettroscopiche - sia nel campo UV-visibile che nella spettroscopia di emissione. In generale, si osserverebbe uno spostamento rosso delle lunghezze d'onda di assorbimento ed emissione in presenza di interazioni metallo-metallo, che a volte si traduce in cambiamenti visivi di colore o di emissione del colore 3 . Le ricche proprietà fosforescenti dei composti del platino (II) hanno anche portato al loro uso per diodi organici bianchi a emissione di luce, sensori vapocromici e vapoluminescenza per vari composti organici volatili, chemosensori, biosonde, etichette e agenti di imaging.

La struttura piana piana e le proprietà di trasporto della carica dei composti del platino (II) portano anche a una mobilità della carica ad effetto di campo interessante. Le proprietà di trasferimento di carica di un certo numero di composti e polimeri di platino (II) sono state sfruttate per applicazioni fotosensibilizzanti e fotovoltaiche organiche. Le esclusive interazioni metallo-metallo non covalenti nei composti di platino (II) - che hanno un'energia comparabile a quella dei legami idrogeno - offrono nuove strategie per la costruzione di assiemi supramolecolari, organogel, polimeri e nanostrutture.

I cambiamenti caratteristici di colore ed emissione in questi assiemi possono essere sfruttati per rilevare le transizioni sol-gel e la variazione del microambiente sensibile agli stimoli. Anche i fili molecolari e le architetture di coordinamento autoassemblate multimetalliche sono state costruite 4 sulla base di composti di platino (II); alcuni dei quali stabilizzano molecole ospiti insolite mentre altri servono come nanoreattori site selettivi.

Il platino ha dimostrato di essere un elemento versatile con una reattività affascinante. È diventato di grande importanza in aree molto diverse e non vi è dubbio che la chimica del platino continuerà ad attirare una crescente attenzione nei prossimi decenni.