macrocíclicos

Macrocíclicos são compostos químicos com anéis macrocíclicos, estruturas circulares que contêm um grande número de átomos, tipicamente entre 12 e 60, formando uma cavidade interna capaz de acomodar íons ou moléculas pequenas. Esses anéis costumam incorporar heteroátomos como oxigênio, nitrogênio ou enxofre, o que influencia a coordenação, a polaridade e a capacidade de complexação. A preorganização proporcionada pelo aro macrocíclico confere elevada afinidade e seletividade em química de hospedeiro-anfitrião, fenômeno conhecido como efeito macrocíclico.

As classes de macrocíclicos são diversas e incluem estruturas amplamente estudadas na química de coordenação e de materiais. Crown ethers (coroas macrocíclicas), cryptands, calixarenos e cicloldextrinas são macrocíclos relevantes para recrutamento de íons metálicos e moléculas hospedeiras. Porfirinas e macrocompostos relacionados representam macrocíclos orgânicos funcionais com aplicações em catálise e fotônica, enquanto macrolídeos são macrocíclos naturais de importância médica, incluindo antibióticos. Em biologia, cofatores, pigmentos e sistemas de transporte eletrônico frequentemente exibem arquiteturas macrocíclicas.

A síntese de macrocíclos enfrenta o desafio entrópico do fechamento de anel. Estratégias comuns incluem síntese guiada por template ou metal-template, altas diluições, reações de fechamento de anel por metátese (ring-closing metathesis) e metodologias de “clique” para unir unidades preorganizadas. A estabilidade, o tamanho do anel e a rigidez relativa condicionam a capacidade de coordenação, a reatividade catalítica e a solubilidade.

Aplicações de macrocíclos abrangem separação e purificação, entrega de fármacos, diagnóstico por imagem, sensores e catálise. Em contextos naturais, macrocíclicos desempenham papéis centrais em processos biológicos e farmacologia. Ver também: química macrocíclica; macroteste; catálise por macrocíclos.