Vanadato
Complejo de coordinación del vanadio

En química, un vanadato es un complejo de coordinación aniónico de vanadio . A menudo, el término vanadato se refiere a oxoaniones de vanadio , la mayoría de los cuales existen en su estado de oxidación más alto , +5. Los complejos [V(CN) 6 ] 3− y [ V2Cl9 ] 3− se denominan hexacianovanadato(III) y nonaclorodivanadato(III), respectivamente .

Un ion vanadato simple es el anión ortovanadato tetraédrico, VO3−4(que también se llama vanadato(V)), que está presente, por ejemplo, en el ortovanadato de sodio y en soluciones de V 2 O 5 en base fuerte ( pH  > 13 [1] ). Convencionalmente, este ion se representa con un solo doble enlace, sin embargo, esta es una forma de resonancia ya que el ion es un tetraedro regular con cuatro átomos de oxígeno equivalentes.

Además, existe una gama de iones de polioxovanadato que incluyen iones discretos e iones poliméricos "infinitos". [2] También hay vanadatos, como el vanadato de rodio, RhVO 4 , que tiene una estructura de rutilo estadística donde los iones Rh 3+ y V 5+ ocupan aleatoriamente las posiciones Ti 4+ en la red de rutilo, [3] que no contienen una red de cationes y aniones de vanadato de equilibrio sino que son óxidos mixtos .

En la nomenclatura química, cuando el vanadato forma parte del nombre, indica que el compuesto contiene un anión con un átomo central de vanadio, por ejemplo, el hexafluorovanadato de amonio es un nombre común para el compuesto [NH 4 ] 3 [VF 6 ] con el nombre IUPAC de hexafluoridovanadato de amonio (III).

Ejemplos de iones oxovanadato

Algunos ejemplos de iones discretos son

  • En voz alta3−4"ortovanadato", tetraédrico. [2]
  • V2O​​4−7"pirovanadato", tetraedros VO 4 con vértices compartidos , similares al ion dicromato [2]
  • V 3 O3−9, cíclico con tetraedros VO 4 con vértices compartidos [4]
  • V 4 O4−12, cíclico con tetraedros VO 4 con vértices compartidos [5]
  • V 5 O3−14, esquina compartida VO 4 tetraedros [6]
  • V 6 O6−18, anillo. [7]
  • V 10 O6−28"decavanadato", octaedros VO 6 con aristas y vértices compartidos [2]
  • V 12 O4−32
  • V 13 O3−34, VO 6 octaedros fusionados [8]
  • V 18 O12−42[9]

Algunos ejemplos de iones poliméricos "infinitos" son

  • [VO
    3    ]n -
    n    por ejemplo, NaVO 3 , metavanadato de sodio [2]
  • [V
    3    Oh
    8    ]n -
    n    en CaV 6 O 16 [10]
cadenas de metavanadato
V 5 O 14
ion decavanadato

En estos iones, el vanadio presenta coordinación tetraédrica, piramidal cuadrada y octaédrica. En este sentido, el vanadio muestra similitudes con el tungstato y el molibdato , mientras que el cromo, sin embargo, tiene un rango de iones más limitado.

Soluciones acuosas

La disolución de pentóxido de vanadio en una solución acuosa fuertemente básica produce el VO incoloro.3−4ion. Al acidificarse, el color de esta solución se oscurece gradualmente pasando de naranja a rojo a pH 7. El V2O5 hidratado de color marrón precipita a pH 2 y se vuelve a disolver para formar una solución de color amarillo claro que contiene el ion [VO 2 (H 2 O) 4 ] + . La cantidad y la identidad de los oxianiones que existen entre pH 13 y 2 dependen del pH y de la concentración. Por ejemplo, la protonación del vanadato inicia una serie de condensaciones para producir iones de polioxovanadato: [2]

  • pH 9–12: HVO2−4, V2O​​4−7
  • pH 4–9 : H2VO−4, V 4 O4−12, alto voltaje 10 O5−28
  • pH 2–4: H 3 VO 4 , H 2 V 10 O4−28

Propiedades farmacológicas

El vanadato es un potente inhibidor de ciertas ATPasas de la membrana plasmática , como la Na + /K + -ATPasa y la Ca2 + -ATPasa ( PMCA ). Actuando como un análogo del estado de transición del fosfato, el vanadato sufre un ataque nucleofílico por el agua durante la transferencia de fosforilo, esencialmente "atrapando" las ATPasas de tipo P en su estado E2 fosforilado. [11] [12] También inhibe la actividad de la actomiosina MgATPasa del músculo esquelético [13] y la generación de fuerza activada por calcio por la actomiosina en el aparato contráctil del músculo esquelético intacto. [14] Sin embargo, no inhibe otras ATPasas, como la SERCA (Ca2 + -ATPasa del retículo sarco/endoplasmático) o la ATPasa mitocondrial. [15] [16] [17]

Referencias

  1. ^ Algodón, F. Albert ; Wilkinson, Geoffrey ; Murillo, Carlos A.; Bochmann, Manfred (1999), Química inorgánica avanzada (6.ª ed.), Nueva York: Wiley-Interscience, ISBN 0-471-19957-5
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  3. ^ Wells AF (1984) Química inorgánica estructural, quinta edición, Oxford Science Publications, ISBN 0-19-855370-6 
  4. ^ Hamilton EE; Fanwick PE; Wilker JJ (2002). "El elusivo vanadato (V3O9)3−: aislamiento, estructura cristalina y comportamiento en solución no acuosa". J. Am. Chem. Soc. 124 (1): 78–82. doi :10.1021/ja010820r. PMID  11772064.
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  17. ^ Aureliano, Manuel; Crans, Debbie C. (2009). "Decavanadato (V10O6−28) y oxovanadatos: oxometalatos con muchas actividades biológicas". Revista de bioquímica inorgánica . 103 (4): 536–546. doi :10.1016/j.jinorgbio.2008.11.010. ISSN  0162-0134. PMID  19110314.
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