Estudo da hidrólise do 8-quinolil fosfato na presença do íon lantânio iii

Abstract

Monoésteres de fosfato estão presentes em diversos sistemas biológicos, principalmente nos processos de regulação da atividade metabólica, onde a reação de transferência do grupo fosforila é catalisada por fosfatases e cinases. É conhecido que esses sistemas enzimáticos utilizam muitas vezes íons metálicos nos seus centros ativos. Embora lantanídeos não estejam presentes nos sistemas biológicos, seu efeito catalítico acentuado e especial poderá ser útil na construção dos novos catalisadores que poderão ser utilizados na indústria ou em terapias médicas. Nesse trabalho foi estudada a reação de hidrólise do 8-quinolil fosfato (8QP) na presença do íon La3+ e 1,3-bis[tris(hidroximetil)metilamino)propano (BTP). Os estudos de associação demonstraram a formação de um complexo do tipo 1:1 entre o 8QP e o La3+ e entre o 8-quinolinol (8QOH) e La3+. A constante de velocidade para hidrólise do 8QP na presença do íon lantanídeo é sensível ao pH do meio, indicando a participação de íons hidróxido. O ataque do íon hidróxido sobre o átomo de fósforo do 8QP pode ocorrer através do ataque de um íon hidróxido coordenado ao íon La3+ ou diretamente de um íon hidróxido proveniente do restante da solução. Esses dois caminhos são indistinguíveis através dos experimentos cinéticos realizados no presente trabalho. Não houve efeito do tampão BTP na cinética da reação, indicando que ele não afeta a coordenação entre o substrato e o lantanídeo. O íon La3+ apresentou uma grande eficiência sobre a reação de hidrólise do 8QP. A comparação do perfil de pH para a hidrólise do 8QP na ausência e presença do íon La3+ demonstrou um fator catalítico superior a 107 vezes em pHs superiores a 7,0. Através de estudos teóricos observou-se que a complexação muda o caráter da ligação P-Ofenol, que passa a exibir um caráter menos covalente no complexo La(8QP)(H2O)5 + do que no complexo 8QP(H2O)3, o que favorece o ataque nucleofílico sobre o átomo de fósforo e facilita a expulsão do grupo de saída. Esse trabalho demonstrou uma eficiência catalítica bem pronunciada do íon lantânio (III) sobre a reação de hidrólise de monoésteres de fosfato. Assim, os resultados demonstrados aqui são úteis para a elaboração de novos catalisadores, como também demonstram que o íon lantânio (III) por si só pode ser utilizado como um catalisador em diversas reações.